L'intelligenza artificiale viene addestrata per cacciare la vita aliena

Dalle gelide lune oceaniche ai pianeti con un lato nella notte perpetua, ci sono innumerevoli strani mondi nella zona di Riccioli d'oro, aree in cui gli alieni potrebbero, teoricamente, evolversi. La ricerca della vita nello spazio ha a lungo affascinato l'immaginazione umana. Ora, con un piccolo aiuto da parte dei computer, gli scienziati hanno più possibilità che mai di trovare un segnale nel rumore. 

Tecnofirme e Biofirme

La ricerca della vita nello spazio assume due forme. Da un lato c'è la ricerca di qualsiasi essere vivente, anche batteri o funghi, che si è evoluto su un altro pianeta. La semplice presenza di fossili di muffe aliene avrebbe profonde conseguenze per la psiche umana, sconvolgendo le concezioni della vita così come la conosciamo.

Le firme biologiche sono la prova di qualsiasi vita passata o presente, intelligente o senza cervello. Non si limitano solo a impronte e ossa. Sostanze chimiche, biofilm, gas atmosferici e persino caratteristiche di riflettanza visto da lontano potrebbe indicare la presenza della vita.

Ma alcuni scienziati stanno cercando qualcosa di più delle amebe. Gli appassionati di ricerca di intelligenza extraterrestre (SETI) in tutto il mondo ascoltano attentamente le firme tecnologiche, segni di civiltà avanzate. Queste firme biologiche specifiche potrebbero includere onde radio, che i radiotelescopi - ascoltando, piuttosto che guardare, nello spazio - potrebbero rilevare. 

AI si unisce al team

Nel 2023, i ricercatori non hanno trovato prove di tecnofirme, ma ciò non significa che non ci stiano provando. Nuovi progressi nell’apprendimento automatico hanno dato al campo SETI un rinnovato vigore. 

Fei-Fei Li di Stanford ha rilasciato gratuitamente Imagenet, un database di oltre 14 milioni di immagini etichettate, nel 2009. Molti ricercatori lo hanno utilizzato per sviluppare i propri modelli di apprendimento automatico. Da allora, l'intelligenza artificiale (AI) ha consentito grandi passi avanti in tutto, dalla medicina alla programmazione.

L'intelligenza artificiale brilla quando si tratta di elaborare vaste quantità di dati. Gli scienziati attualmente utilizzano metodi di telerilevamento nella ricerca della vita nello spazio, il che significa che stanno raccogliendo informazioni - piuttosto che campioni fisici, come le rocce - da altre lune e pianeti. Significa anche che qualcuno deve setacciare tutti i dati.

Come la ricerca dell'oro sul Monte Everest, il compito praticamente sarebbe un lavoro di uno sforzo erculeo se svolto a mano. Semplicemente non è pratico. Per fortuna, il software AI può cercare segnali che i ricercatori pensano possano essere firme tecnologiche. I modelli di machine learning possono analizzare i segnali passati e prevedere come dovrebbero suonare in futuro per rilevare anomalie che potrebbero provenire da mondi alieni. 

Gli ingegneri addestrano algoritmi su grandi set di dati in modo che l'intelligenza artificiale possa riconoscere il suono dell'interferenza terrestre, come le onde radio provenienti dal nostro pianeta. Ciò aiuta il software a filtrare i falsi allarmi. Con l'aiuto dell'analisi dei dati, la NASA ha catalogato oltre 5,400 pianeti, alcuni dei quali possono essere abitabili. 

Applicazioni del mondo reale

Nel febbraio 2023, gli astronomi dell'Università della California, Los Angeles (UCLA) hanno avviato un progetto di citizen science chiamato Breakthrough Listen che consente ai membri del pubblico di guardare le immagini dei segnali radio. I volontari stanno aiutando a classificare le immagini come potenziali forme di interferenza, aiutando ad addestrare un algoritmo di intelligenza artificiale per esaminare i dati SETI dal Green Bank Observatory, West Virginia. 

Green Bank è famosa per non consentire a nessun residente di utilizzare dispositivi elettronici. Poiché l'enorme radiotelescopio dell'osservatorio necessita, beh, del silenzio radio, i residenti nell'area non possono utilizzare Wi-Fi, microonde o telefoni cellulari, tra le altre cose. L'esportazione dei suoi dati nel progetto AI dell'UCLA consente a Green Bank di sfruttare appieno il crowdsourcing nella ricerca della vita nello spazio. 

I ricercatori del SETI Institute in California hanno mappato i microbi che vivono nelle cupole di sale, nei cristalli e nelle rocce del Salar de Pajonales. Questa pianura salmastra a cavallo tra il deserto cileno di Atacama e l'area dell'Altiplano potrebbe essere un buon analogo per i pianeti che sembrano aridi ma in realtà brulicano di vita. 

Il gruppo ha collaborato con il ricercatore Freddie Kalaitzis per addestrare un modello di intelligenza artificiale alla ricerca di modelli associati alla vita nel deserto. Combinando l'apprendimento automatico e l'ecologia statistica, i ricercatori hanno scoperto di poter rilevare la maggior parte delle firme biologiche presenti nell'ambiente. Hanno anche scoperto che la maggior parte dei microbi era concentrata in aree con più acqua disponibile.

All'interno di un drone o di un satellite, questo tipo di strumento di intelligenza artificiale potrebbe rilevare firme biologiche su altri pianeti. Il team prevede di mappare valli aride, suolo coperto di permafrost e sorgenti termali in altri luoghi per addestrare ulteriormente il modello di apprendimento automatico in modo che un giorno possa essere pronto per una missione spaziale.

Un altro uso pratico dell'IA è organizzare i dati in elenchi classificati. Gli scienziati stanno usando l'apprendimento automatico per classificare le stelle che potrebbero avere lune o pianeti promettenti nella loro orbita. Utilizzeranno questi dati per condurre un progetto SETI utilizzando il più grande telescopio a parabola singola del mondo, il radiotelescopio cinese FAST.

AI e la ricerca della vita nello spazio

Per alcuni oppositori, la ricerca SETI è una perdita di tempo poiché deve ancora fornire prove di vita extraterrestre. Ma la raccolta di enormi quantità di dati ha ispirato altri rami della scienza a seguire le sue orme. 

Per lo meno, SETI ha fatto avanzare il campo dell'apprendimento automatico e ha ispirato innumerevoli persone a guardare oltre il nostro pianeta alla ricerca di segni di vita. Nella migliore delle ipotesi, troverà qualcosa di veramente straordinario e potrebbe cambiare per sempre il corso della storia. Se qualcuno o qualcosa è là fuori, c'è una buona probabilità che i ricercatori SETI siano i primi a sentirlo.