L’intelligenza artificiale viene addestrata per cacciare la vita aliena

Da lune oceaniche congelate a pianeti con un lato in notte perpetua, ci sono innumerevoli mondi strani nella zona di Goldilocks – aree dove gli alieni potrebbero, teoricamente, evolversi. La ricerca della vita nello spazio ha a lungo catturato l’immaginazione umana. Ora, con un po’ di aiuto dai computer, gli scienziati hanno una possibilità migliore che mai di trovare un segnale nel rumore.

Technosignatures e Biosignatures

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 sia evoluto su un altro pianeta. La semplice presenza di fossili di muffa aliena avrebbe conseguenze profonde per la psiche umana, demolendo le concezioni di vita come la conosciamo.

I biosignatures sono prove di vita passata o presente, intelligente o senza cervello. Non sono limitati solo a impronte e ossa. Chimici, biofilm, gas atmosferici e anche caratteristiche di riflessione viste da lontano potrebbero indicare la presenza di vita.

Ma alcuni scienziati stanno cercando qualcosa di più degli amoebas. Gli appassionati di ricerca di intelligenza extraterrestre (SETI) in tutto il mondo ascoltano attentamente i technosignatures, segni di civiltà avanzate. Questi biosignatures specifici potrebbero includere onde radio, che i telescopi radio – che ascoltano, piuttosto che guardare, nello spazio – potrebbero rilevare.

L’intelligenza artificiale si unisce al team

Al 2023, i ricercatori non hanno trovato prove di technosignatures, ma ciò non significa che non stiano cercando. I nuovi progressi nel machine learning hanno dato al campo SETI un rinnovato vigore.

Fei-Fei Li di Stanford ha rilasciato il database gratuito Imagenet, che contiene oltre 14 milioni di immagini etichettate, nel 2009. Molti ricercatori lo hanno utilizzato per sviluppare i propri modelli di machine learning. Da allora, l’intelligenza artificiale (AI) ha consentito grandi passi avanti in tutto, dalla medicina alla programmazione.

L’AI eccelle nel processare grandi quantità di dati. Gli scienziati attualmente utilizzano metodi di teledetezione nella ricerca della vita nello spazio, il che significa che stanno raccogliendo informazioni – piuttosto che campioni fisici, come rocce – da altre lune e pianeti. Ciò significa anche che qualcuno deve setacciare tutti i dati.

Come cercare l’oro sul Monte Everest, il compito sarebbe praticamente un lavoro di sforzo erculeo se fatto a mano. Non è semplicemente pratico. Fortunatamente, il software AI può cercare segnali che i ricercatori pensano potrebbero essere technosignatures. I modelli di machine learning possono analizzare 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’AI possa riconoscere il suono dell’interferenza terrestre, come le onde radio provenienti dal nostro stesso pianeta. Ciò aiuta il software a filtrare gli allarmi falsi. Con l’aiuto dell’analisi dei dati, la NASA ha catalogato oltre 5.400 pianeti, alcuni dei quali potrebbero essere abitabili.

Applicazioni nel mondo reale

A febbraio 2023, gli astronomi dell’Università della California, Los Angeles (UCLA) hanno avviato un progetto di scienza cittadina chiamato Breakthrough Listen, che consente ai membri del pubblico di esaminare immagini di segnali radio. I volontari stanno aiutando a classificare le immagini come potenziali forme di interferenza, aiutando ad addestrare un algoritmo AI per esaminare i dati SETI dall’Osservatorio di Green Bank, Virginia Occidentale.

Green Bank è famosa per non consentire ai suoi residenti di utilizzare dispositivi elettronici. Poiché il telescopio radio dell’osservatorio necessita, beh, silenzio radio, i residenti nella zona non possono utilizzare Wi-Fi, forni a microonde o telefoni cellulari, tra le altre cose. Esportare i suoi dati al progetto AI di UCLA consente a Green Bank di trarre pieno vantaggio dal crowdsourcing nella ricerca della vita nello spazio.

I ricercatori dell’Istituto SETI in California hanno mappato i microbi che vivono in domi di sale, cristalli e rocce nel Salar de Pajonales. Questa pianura salata che attraversa il deserto di Atacama e l’area di Altiplano potrebbe essere un buon analogo per pianeti che appaiono sterili ma sono in realtà pullulanti di vita.

Il gruppo ha collaborato con il ricercatore Freddie Kalaitzis per addestrare un modello AI a cercare modelli associati alla vita nel deserto. Combinando il machine learning e l’ecologia statistica, i ricercatori hanno scoperto di poter rilevare la maggior parte dei biosignatures presenti nell’ambiente. Hanno anche scoperto che la maggior parte dei microbi si concentra in aree con più acqua disponibile.

All’interno di un drone o di un satellite, questo tipo di strumento AI potrebbe rilevare biosignatures su altri pianeti. Il team pianifica di mappare valli asciutte, suoli coperti di permafrost e sorgenti termali in altre località per addestrare ulteriormente il modello di machine learning, in modo che un giorno possa essere pronto per una missione spaziale.

Un altro uso pratico per l’AI è organizzare i dati in elenchi classificati. Gli scienziati stanno utilizzando il machine learning 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 disco singolo del mondo, il telescopio radio FAST della Cina.

L’intelligenza artificiale e la ricerca della vita nello spazio

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

Almeno, la ricerca SETI ha avanzato il campo del machine learning e ha ispirato innumerevoli persone a guardare oltre il nostro pianeta per segni di vita. Al meglio, potrebbe trovare qualcosa di veramente notevole – e potrebbe cambiare per sempre il corso della storia. Se qualcuno o qualcosa è lì fuori, c’è una buona possibilità che i ricercatori SETI saranno i primi a sentirli.