Inteligența artificială este antrenată pentru a vâna viața extraterestră

De la luni oceanice înghețate la planete cu o parte în noapte perpetuă, există multe lumi ciudate în zona Goldilocks — zone în care extratereștrii ar putea, teoretic, evolua. Căutarea vieții în spațiu a capturat de multă vreme imaginația umană. Acum, cu un pic de ajutor de la computere, oamenii de știință au o șansă mai bună ca oricând de a găsi un semnal în zgomot. 

Semnături tehnice și biosemnături

Căutarea vieții în spațiu ia două forme. Pe de o parte este căutarea oricărui lucru viu, chiar și bacterii sau ciuperci, care au evoluat pe o altă planetă. Prezența simplă a fosilelor de mucegai extraterestru ar avea consecințe profunde pentru psihicul uman, spulberând concepțiile despre viață așa cum le știm.

Biosemnăturile sunt dovezi ale vieții trecute sau prezente, inteligente sau fără creier. Ele nu se limitează doar la urme și oase. Chimicale, biofilme, gaze atmosferice și chiar caracteristici de reflexie văzute de la distanță ar putea indica prezența vieții.

Dar unii oameni de știință caută mai mult decât amoeba. Căutătorii de inteligență extraterestră (SETI) din întreaga lume ascultă cu atenție pentru semnături tehnice, semne ale civilizațiilor avansate. Aceste semnături specifice ar putea include unde radio, pe care radiotelescoapele — care ascultă, mai degrabă decât privesc, în spațiu — le-ar putea detecta. 

Inteligența artificială se alătură echipei

Până în 2023, cercetătorii nu au găsit nicio dovadă a semnăturilor tehnice, dar asta nu înseamnă că nu încearcă. Noile avansuri în învățarea automată au dat domeniului SETI un elan reînnoit. 

Fei-Fei Li de la Stanford a lansat Imagenet gratuit, o bază de date cu peste 14 milioane de imagini etichetate, în 2009. Mulți cercetători au folosit-o pentru a dezvolta propriile modele de învățare automată. De atunci, inteligența artificială (IA) a permis progrese mari în tot, de la medicină la programare.

IA strălucește atunci când vine vorba de prelucrarea unor cantități uriașe de date. Oamenii de știință folosesc în prezent metode de teledetecție în căutarea vieții în spațiu, ceea ce înseamnă că colectează informații — și nu mostre fizice, cum ar fi roci — de pe alte luni și planete. Acest lucru înseamnă că cineva trebuie să treacă prin toate datele.

Ca și cum ai căuta aur pe Muntele Everest, sarcina ar fi practic un efort herculean atunci când este făcută manual. Pur și simplu nu este practic. Din fericire, programele de inteligență artificială pot căuta semnale pe care cercetătorii le consideră posibile semnături tehnice. Modelele de învățare automată pot analiza semnalele trecute și pot prevedea cum ar trebui să sune în viitor pentru a detecta anomalii care ar putea veni de pe lumi extraterestre. 

Inginerii antrenează algoritmi pe seturi de date mari, astfel încât IA să poată recunoaște sunetul interferenței pământene, cum ar fi undele radio care vin de pe propria noastră planetă. Acest lucru ajută software-ul să filtreze falsele alarme. Cu ajutorul analizei datelor, NASA a catalogat peste 5.400 de planete, unele dintre care ar putea fi locuibile. 

Aplicații practice

În februarie 2023, astronomi de la Universitatea din California, Los Angeles (UCLA) au început un proiect de știință cetățenească numit Breakthrough Listen, care permite membrilor publicului să vadă imagini cu semnale radio. Voluntarii ajută la clasificarea imaginilor ca forme potențiale de interferență, ajutând la antrenarea unui algoritm de inteligență artificială pentru a trece prin datele SETI de la Observatorul Green Bank, Virginia de Vest. 

Green Bank este faimos pentru faptul că nu permite rezidenților săi să folosească dispozitive electronice. Deoarece telescopul radio uriaș al observatorului are nevoie, ei bine, de liniște radio, rezidenții din zonă nu pot folosi Wi-Fi, cuptor cu microunde sau telefoane mobile, printre altele. Exportarea datelor către proiectul de inteligență artificială UCLA le permite să profite pe deplin de crowdsourcing în căutarea vieții în spațiu. 

Cercetătorii de la Institutul SETI din California au cartat microbii care trăiesc în domuri de sare, cristale și roci în Salar de Pajonales. Această câmpie sărată, care se întinde între Deșertul Atacama și regiunea Altiplano din Chile, ar putea fi un bun analog pentru planete care par goale, dar sunt de fapt pline de viață. 

Grupul a colaborat cu cercetătorul Freddie Kalaitzis pentru a antrena un model de inteligență artificială să caute modele asociate cu viața în deșert. Prin combinarea învățării automate și a ecologiei statistice, cercetătorii au descoperit că pot detecta majoritatea semnăturilor biologice prezente în mediu. Ei au descoperit, de asemenea, că majoritatea microbilor erau concentrați în zone cu mai multă apă disponibilă.

În interiorul unui dron sau satelit, acest tip de instrument de inteligență artificială ar putea detecta semnături biologice pe alte planete. Echipa planifică să cartografieze văi uscate, sol acoperit de permafrost și izvoare termale în alte locații pentru a antrena modelul de învățare automată mai departe, astfel încât, într-o zi, să poată fi gata pentru o misiune spațială.

O altă utilizare practică a inteligenței artificiale este de a organiza datele în liste clasificate. Oamenii de știință folosesc învățarea automată pentru a clasifica stele care ar putea avea luni sau planete promițătoare în orbita lor. Vor folosi aceste date pentru a desfășura un proiect SETI folosind cel mai mare telescop radio cu disc singur din lume, telescopul radio FAST din China.

Inteligența artificială și căutarea vieții în spațiu

Pentru unii sceptici, cercetarea SETI este o pierdere de timp, deoarece nu a descoperit încă dovezi ale vieții extraterestre. Dar colectarea unor cantități uriașe de date a inspirat alte ramuri ale științei să urmeze exemplul. 

În cel mai bun caz, SETI a avansat domeniul învățării automate și a inspirat pe mulți oameni să caute dincolo de planeta noastră semne de viață. La cel mai bun, va găsi ceva cu adevărat remarcabil — și ar putea schimba pentru totdeauna cursul istoriei. Dacă cineva sau ceva este acolo, există o șansă bună ca cercetătorii SETI să fie primii care vor auzi de la ei.