Hoe AI helpt bij het zoeken naar buitenaards leven

Phil Diamond zegt dat er tussen de 10 en 50 miljard bewoonbare werelden in onze Melkweg zijn. Dit maakt zijn werk lastig.

De heer Diamond is de CEO van het Chetty Institute, een in de VS gevestigd onderzoeksinstituut. De letters “Chetti” staan ​​voor de zoektocht naar buitenaardse intelligentie.

“Chetty is als initiatief op zoek naar wetenschap en technologie buiten het zonnestelsel naar bewijs van leven en intelligentie, en dat is een speld in een hooibergprobleem”, zegt hij.

“We zijn op zoek naar iets dat heel zeldzaam is, en tegelijkertijd kunnen de achtergrondgebeurtenissen die je waarneemt heel moeilijk zijn om te detecteren en te extraheren.”

Maar nieuwe hulpmiddelen helpen bij het zoeken. Het vermogen van kunstmatige intelligentie (AI) om enorme datasets te manipuleren – en afwijkingen op te sporen – verandert de jacht op buitenaardse intelligentie.

Eén zo'n project omvat de samenwerking van het Chetty Institute met het Amerikaanse National Radio Astronomy Observatory in New Mexico. Deze federale faciliteit gebruikt radiofrequenties om hemellichamen zoals planeten, sterren en asteroïden te bestuderen.

Chetty ontwikkelt een parallel, AI-aangedreven softwaresysteem om het observatorium van stroom te voorzien. Een zeer grote reeks. De VLA, gebouwd tussen 1973 en 1981, bestaat uit 28 grote schotelantennes met een diameter van 25 m, verspreid over de woestijnvlakte. Stel je op grotere schaal de satellietschotels voor die je bij mensen thuis ziet.

Wanneer de AI operationeel is, kan hij elk stukje gegevens verwerken dat hij vastlegt: twee terabytes (TB) per seconde. Om dat in context te plaatsen: moderne laptops hebben nu doorgaans een totale opslagcapaciteit van 1 TB.

De heer Diamond zei dat het toegenomen gebruik van AI al ‘onmisbaar’ is gebleken nu zijn bedrijf doorgaat met het jagen op uitheemse soorten.

Hij wijst erop dat AI het mogelijk maakt om te zoeken naar nieuwe soorten radiosignalen uit buitenaardse bronnen. Hij legt uit dat Chetty traditioneel zocht naar smallere signalen die vergelijkbaar zijn met de signalen die door mensen worden gebruikt.

“Maar er was altijd de vraag: 'Wat als er buitenaardse geavanceerde technologie bestond die breedband gebruikte?' [radio]?'. Als dat het geval is, zullen onze traditionele methoden niet werken; het zal alleen maar ruis op het scherm lijken.”

De heer Diamond zegt echter dat het vermogen van AI om enorme hoeveelheden gegevens te verwerken betekent dat het in de loop van de tijd miljoenen ‘momentopnamen’ van dit mistige audiobeeld kan maken en naar patronen kan gaan zoeken. “Het is een manier om naar iets nieuws te zoeken.”

Nog een project waar Chetty aan meewerkt Doorbraak Luister. Gesteund door meer dan £100 miljoen aan financiering uit de particuliere sector, zal het project een miljoen sterren en honderd sterrenstelsels scannen over een breed scala aan radio- en optische banden, op zoek naar bewijs van technologisch leven.

Eén projectlid, Peter Ma, student aan de Universiteit van Toronto, heeft onlangs een nieuw AI-systeem ontwikkeld dat is ontworpen om telescoopgegevens te analyseren en potentiële echte signalen en interferentie van buitenaardse wezens te onderscheiden.

Zijn team deed dit door beide soorten geluid te simuleren en vervolgens hun AI te trainen om onderscheid te maken tussen de twee.

Een buitenaards signaal “verschijnt bijvoorbeeld alleen als we onze telescopen erop richten… en verdwijnt als we ernaar wijzen”, zegt Ma.

Het programma heeft al acht mogelijke buitenaardse signalen geïdentificeerd die met traditionele analyse niet konden worden gedetecteerd. De heer Ma is echter van mening dat de waarnemingen vals-positieven kunnen zijn, aangezien ze nog moeten worden herhaald.

AI wordt gebruikt om tekenen van leven van bescheidener aard, dichter bij huis, te detecteren.

Vorig jaar begon NASA's Perseverance-rover monsters te verzamelen uit de Jezero-krater op Mars, die, als alles goed gaat, over enkele jaren naar de aarde zal terugkeren.

Wetenschappers geloven nu al dat het Sherlock-instrument van de rover organische verbindingen heeft gedetecteerd die gloeien onder ultraviolet licht.

Organische verbindingen kunnen echter worden gevormd door niet-biologische processen, wat betekent dat het nog niet mogelijk is om te zeggen of ze afkomstig zijn van vorig leven op de planeet.

Dankzij nieuw onderzoek van het Carnegie Institution for Science gebruikt het echter AI om gesteentemonsters te analyseren op tekenen van huidig ​​of vorig leven.

Het team ontdekte dat de AI met een nauwkeurigheid van ongeveer 90% onderscheid kon maken tussen ex-levende en niet-levende dingen.

“Dit is een heel nieuwe benadering van het zoeken naar moleculaire biomarkers”, zegt gezamenlijk hoofdonderzoeker Dr. Robert Hazen.

“We gebruiken machine learning om naar enorme hoeveelheden gegevens te kijken via een analysemethode die een half miljoen datapunten per monster oplevert. We zijn dus op zoek naar subtiele patronen in moleculaire distributies.”