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Multi-Beam 任務的運行界面
Multi-Beam 任務的運行界面
開發者 加利福尼亞州大學伯克利分校,空間科學實驗室United States.gif
版本歷史 1999年5月17日 以獨立運算平臺公開運行,對獨立平臺的計算程序稱為 [email protected] Classic
2005年8月27日 開啟基于 BOINC 平臺的計算程序。
2005年12月15日 結束獨立運算平臺的 [email protected] Classic
2006年5月3日 開始新程序版本并運算新任務的 [email protected] Enhanced,該程序于2007年8月更名為 Multi-Beam(針對新的多束數據采集器)。
2008年7月中旬 融入 Astropulse 計算任務。
2008年12月18日 開始支持 CUDA 的 GPU 計算程序,運行 Multi-Beam 任務。
計算程序 WindowsLinuxMac OS XSolarisNVIDIAAMD Android

Intel GPU非原生支持——僅測試項目提供了計算程序,使用方法

子項目 Multi-BeamAstropulse附帶的測試項目
項目平臺 BOINC 平臺
項目類別 物理學天文學
項目狀態 運行中/開放注冊
官方網址 [email protected]
項目文獻 分類:[email protected] 相關文獻
http://setiathome.berkeley.edu/rss_main.php 通過 RSS 獲取項目新聞
優化程序 [email protected]:優化程序


[email protected]Search for ExtraTerrestrial Intelligence at Home,在家搜尋外星智慧(地外文明---也就是我們常說的“外星人”)),是一個通過互聯網利用家用個人計算機處理天文數據的分布式計算項目。該項目試圖通過分析阿雷西博射電望遠鏡采集的無線電信號,搜尋能夠證實外星智能生物存在的證據。該項目由美國加州大學伯克利分校的空間科學實驗室主辦。


如何加入項目

該項目基于 BOINC 平臺,簡要的加入步驟如下(已完成的步驟可直接跳過):

  1. 下載并安裝 BOINC 的客戶端軟件(官方下載頁面程序下載
  2. 點擊客戶端簡易視圖下的“Add Project”按鈕,或高級視圖下菜單中的“工具->加入項目”,將顯示向導對話框
  3. 點擊下一步后在項目列表中找到并單擊選中 [email protected] 項目(如未顯示該項目,則在編輯框中輸入項目網址:http://setiathome.berkeley.edu/ ),然后點擊下一步
  4. 輸入您可用的電子郵件地址,并設置您在該項目的登錄密碼(并非您的電子郵件密碼)
  5. 再次點擊下一步,如項目服務器工作正常(并且有適合自身操作系統的計算程序),即已成功加入項目

更詳細的加入方法說明,請訪問 BOINC 新手指南BOINC 使用教程

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查看詳細教程:[email protected]:新手指南

Seti.gif
分布式論壇中的相關板塊:

科學研究

[email protected] 的原始目標有兩個,第一個是要證明分布式計算概念的可行性和實用性。第二個是本身SETI的有益科學研究,以科學方法分析、探索地球以外的智慧生命。

其中第一個目標已經被普遍認為是完全成功的。由 [email protected] 發展開始到現在的 BOINC 環境,在廣泛的科研領域支持了大量計算密集型的項目。

第二個目標至今未能實現:[email protected] 未能找到證明來自地外文明信號的證據。但是,項目仍繼續探索,不斷更新設備及分析辦法來查找信號。

[email protected] 是通過分析來自阿雷西博天文臺的射電望遠鏡收集的數據來尋找地球以外文明生命的證據。它是以“被背負”或者說“被動地”的形式當其他科學項目在利用望遠鏡的時候順便獲取數據。數據會被數據化存儲,并發送到 [email protected] 總部。這些數據會根據頻率和時間被分解成小塊,通過軟件進行分析,從可能含有信息的背景噪音中尋找所有信號。[email protected] 需要把每份數據分解數以百萬計的小塊,然后發送給家用電腦分析,并讓軟件返回計算結果。以互聯網為基礎的社會對這項繁重的數據分析提供了幫助。

計算程序會從搜索以下5種有別于噪聲的信號:

  • 峰值的譜密度
  • 信號能力的高斯上升和下降,這種信號可能表示望遠鏡的接收器略過一個信號源。
  • 三連波信號,連續的三個等距峰值信號。
  • 窄帶脈沖信號,可能在窄帶上的數字信號。
  • 廣域極短脈沖,覆蓋到脈沖星及原生黑洞的信號。詳細請查看 Astropulse

除此以外星際介質和星體的相對運動還會讓信號出現很多其他的變化,這些潛在的“信號”會用若干辦法進行處理,而 [email protected] 的計算程序也會在一定程度上對這些加工過的數據進行分析。


項目成果

如果你希望有更深入的了解,英文維基百科有一個主題關于:外星生命

雖然項目至此還沒有發現任何 ETI(外星生命)的信號,但已經確認了天空中的幾個候選目標作進一步的分析,如在峰值強度上不容易解析的干擾點(nosiespots)。其中最重要的候選信號是公布于 2004 年 9 月 1 日,命名為 SHGb02+14a 的無線電源

天文學家 Seth Shostak 在2004年曾表示,基于德雷克方程,他預計會在 2020 - 2025 年之間得到一個與地外文明接觸的決定性信號。這意味著一個長期的嘗試會對 [email protected]有益,盡管它(目前)近10年來沒有成功檢測到外星生命。

雖然項目尚未達成尋找地外文明的目標,但它已證明了科學界的分布式計算項目使用互聯網上的計算機可以獲得成功可行的分析工具,甚至擊敗了最大的超級計算機[]。然而,它并未能表明項目是否合乎科學的受益于這些計算機,這些計算機是否被過度使用(其原意是使用 50,000 - 100,000 臺“家用”計算機),非個人計算機的未授權使用同時對項目造成了威脅。

當前的任務

Near Time Persistency Checker (NTPCKR)(持續信號的近實時校檢)

當客戶端的計算程序回饋我們那些信號后,他們需要被驗證并存儲在我們的主數據庫中。SETI 的目標是找到那些在天空中相同地點、相同頻率但不同時間內持續的信號。NTPCKR 的目的是對分布式客戶端返回持續信號的新結果接近實時的進行確認和(重新)評分。這將使我們能夠我們最佳候選目標目錄保持更新。

在 NTPCKR 上開發是目前最活躍的。我們已經完成了對尋找候選目標的代碼并進行調試,而且著手開發一套標準化的評分算法。我們還將開發咨詢和現實 NTPCKR 生成數據的網頁查詢工具。你可以從這些舊的新聞故事中了解更多關于原始 near time persistency checker 計劃

Astropulse

[email protected] 當前應用程序(Multibeam)搜索的地外文明信號是集中在頻段窄但持續時間長的特征上。這是外星文明可以突出于宇宙的無線電背景噪聲發送信號的一種方式。另外一種可能是,他們可以在一個寬廣的頻段上極短時間內輸出大量能量形成脈沖信號,由于這樣的脈沖信號在星際空間傳輸時與星際物質相互作用后會產生一個是低頻相對于高頻放慢的分散作用過程。這種分散延伸的脈沖隨著這世界的推移。如果我們熟悉掌握分散脈沖的話,我們就能糾正這種效果。對于外星人的信號,我們根本不知道在它的旅途中會有多少星際物質與它接觸,所以我們要盡一切可能分散測量,這需要大量的計算時間。

Astropulse 同樣也是 [email protected] 的計算程序,它與原來的程序協調搜索脈沖信號。除了來自外星人的信號,我們可能還會看到黑洞蒸發或者發現新的脈沖星。你可以通過閱讀 Astropulse:常見問答 或者這個舊的新聞故事了解更多信息。

Radar Blanking(雷達消隱)

自從我們開始使用阿雷西博上的 ALFA 接收器,發現我們更容易被軍用的雷達噪聲所干擾。幸運的是,這些雷達脈沖是出現在已知的周期,并且阿雷西博的工作人員已經運作了一套“硬件雷達消除器”。即觀察項目可以預計雷達開動或關閉時在他們的數據中加入額外的信息。我們自2008年初就應用了這套硬件信號。

然而在實踐中,我們發現阿雷西博說提供的信號并不是 100% 正確的。這是有多種原因,包括軍事上為了不要過多廣播而變換他們的雷達模式。由于硬件消除是預測性的,在事物變化時就不能完全信任它了。因此我們目前正在制定一項“軟件雷達消除器”,它將對原始數據進行分析并使用結合統計分析的辦法來找到雷達模式。這么一來讓我們可以更有效的重新分析 2008 年以前的數據(不具備硬件雷達消除器的信號)。事實上這是另外一種形式的雷達干擾消除。實際上在編寫本文的時候就有兩個雷達消除軟件正在發展。


未來的計劃

RFI Rejection(無線電干擾抑制)

SETI 的一個巨大挑戰是智能過濾源于地球的信號。對于 SETI 就如由于無線電干擾(RFI)而出現的錯誤的活躍信號。集成兩種準確可靠的 RFI 抑制算法,以及一些能讓我們的 multibeam 接收器去實現的新想法是這項任務的目標。而其中一個要探討的是它是否能更有效的對所有前期 ntpckr 處理的數據進行 RFI 過濾,或者只對候選的后期 ntpckr 處理的數據進行過濾。

Multiple Frequency Observing(多重頻率觀察)

當望遠鏡跟蹤天空中的一個目標時,目前的數據記錄器有能力對頻率進行“跨距”記錄。這就產生了一個想法:在每次很長時間的對天空中同一個區域同一個頻率收集的數據會逐漸減少,因此在這種情況下,記錄器可以對一系列的頻率進行跨距記錄。那個部分已經完成,還需要做的是客戶端程序的更新和關聯的前端和后端更新以適合處理一系列的跨距頻率數據。

Gigabit up the Hill(升級網絡帶寬)

由于我們校園不能支持我們巨大網絡帶寬的需求,因此我們向一家互聯網服務提供商(Hurricane Electric)每月支付費用為 [email protected] 提供“互聯網通道”。值得注意的是,因為我們位于校園內,他們仍然對我們的網絡連接發揮很大作用。但是,現時校園的基礎設施并不能支持他們所給予的資源,事實上,盡管我們支付了 1000 Mbits/sec(1 Gibit/sec)服務費用,卻只能使用 100 Mbits/sec 的線路。

這還不算是一個問題或者需要我們去關注,特別是我們的硬件幾乎不會達到 100 Mbits 的瓶頸,直至最近,我們的服務器/路由器在去年得到了升級,Astropulse 產生了更多的帶寬需求,另外摩爾定律仍然生效——我們能看到活躍用戶數在長期保存穩定而帶寬消耗量仍然持續的增長。

雖然現在我們還能應付過來,但我們希望可以獲得更多我們所支付的帶寬。校園正與我們研究硬件升級的必要性。很不幸的是我們的建筑在一個大山上而且遠離校園的其他地區,所以我們的升級成本很大一部分花費是同上實驗室斜坡的地下埋設光纖。這是很不便宜的。

這個計劃并不迫切。如果我們獲得這方面的資金,我們會告訴校園方進行升級。如果沒有,我們將對我們已有的資源進行控制。我們目前并沒有“浪費金錢”——我們所支付的千兆連接遠比我們幾年前的百兆連接便宜,并且正常運行時間和服務都非常優越。


項目所面臨的威脅

像一些長期的項目, 可能會有許多因素導致其終止。其中一些下面將詳細介紹:

Potential closure of Arecibo Observatory(潛在的阿雷西博天文臺關閉問題)

At present, [email protected] procures its data from the Arecibo Observatory facility operated by the National Astronomy and Ionosphere Center and administered by Cornell University. The decreasing operating budget for the observatory has created a shortfall of funds which has not been made up from other sources such as private donors, NASA, other foreign research institutions, nor private non-profit organizations such as [email protected]

The National Science Foundation has made it clear the Arecibo will close in 2011 without such funds, and therefore the present data stream for [email protected] would cease in that situation.

目前,SETI @ home的國家天文和電離層中心的數據來自美國康奈爾大學的阿雷西博天文臺的數據設備。被降低經營預算的天文臺導致了一個資金短缺,一直沒有從其他來源解決,如私人捐助者,美國航空航天局,其他國外研究機構,也沒有私人非營利性組織,如SETI @ home的。

美國國家科學基金會已經明確的阿雷西博會在2011年關閉沒有這樣的資金,因此目前SETI @ home的數據流將不再在這種情況下運作。

Alternative distributed computing projects(替代性分布式計算項目)

When the project was launched there were few alternative ways of donating computer time to research projects. However, there are now many other projects that are competing for such time.

該項目推出時的很少有替代的捐贈CPU時間的方法和研究項目。但是,現在有許多其他項目競爭時間。

More restrictive computer use policies in businesses(限制使用電腦的業務政策)

In at least one documented case, an individual was fired for explicitly importing and using the [email protected] software on computers used for the U.S. state of Ohio, signalling that such non-essential use of [email protected] — outside of the 'home' — can have serious negative consequences.

As of 16 October 2005, approximately one third of the processing for the non-BOINC version of the software was performed on work or school based machines. As many of these computers will give reduced privileges to ordinary users, it is possible that much of this has been done by network administrators.

To some extent, this may be offset by better connectivity to home machines and increasing performance of home computers.

限制使用電腦的業務政策:至少在一次以上,個人明確因為加載和使用SETI @ home軟件被解雇了,用于美國俄亥俄州的狀態,信號,如非必要用途的SETI @home外的“家” - 可能會產生嚴重的消極后果。

在一定程度上,這可能會抵消到連接更好的家用電腦帶來的性能的提升。

Funding(資金問題)

There is currently no government funding for SETI research, and private funding is always limited. Berkeley Space Science Lab has found ways of working with small budgets and the project has received donations allowing it to go well beyond its original planned duration, but it still has to compete for limited funds with other SETI projects and other space sciences projects.

In a December 16, 2007 plea for donations, [email protected] stated its present modest state and urged donations for $476,000 needed for continuation into 2008.

SETI研究目前還沒有政府資金并且私人資金總是有限的。大學伯克利分校空間科學實驗室的工作與小預算的方法,并允許它遠遠超出了原來的計劃工期該項目已獲得捐款,但它仍然具有有限的資金與其他SETI項目和其他空間科學項目相競爭。

在12月16日,2007年呼吁捐款,SETI @ home的表示,它目前的平穩狀態,呼吁捐款476000美元需要延續到2008年。

非官方平臺

許多個人和公司對分布式軟件進行了非官方的改造試圖產生更快的效能,但是這種妥協導致了各種損害軟件完整性的后果。結果是,軟件必須被更新來更加容易的檢測到非官方變化,并發現不可信的客戶端。但是,這種做法并不意味著BOINC不允許非官方的平臺。而是意味著在不同的平臺中不正確的數據返回是不被允許的,這樣做就就可以避免損壞數據庫的結果。BOINC依賴于交叉檢查以驗證數據,但是不可信平臺中的(返回)數據必須被驗證,以避免一種在兩份同樣不可信平臺同時提交上來數據的時候損壞數據庫。一個非常熱門的非官方平臺允許用戶從他們處理器的特殊功能如SSE,SSE2,SSE3,SSSE3以及SSE4.1中獲益。對于這個(非官方平臺)的唯一缺點是如果用戶選擇了他們的處理器不支持的功能,運行結果損壞和崩潰的可能性會顯著上升。工具應該非常自如的告訴用戶他們的處理器支持什么功能。

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