Domov
Novinky
Projekt
Archív ?lánkov
Optimalizácia
Návody
Galéria
Stiahnite si
Odkazy
Diskusné fórum
Fórum - archív
Vyhľadávanie
TO-DO
Kontakt

BOINC.SK


Od 1.1.2002


Astronomický
snímok
dňa

APOD






Page Rank
 
 
SETI@home: Ako to vlastne pracuje?


Mnoho svetelných rokov ďaleko, v inom sektore galaxie, mimozemská civilizácia vyslala čistý a presný rádiový signál do vesmíru. O mnoho rokov neskôr, keď tento signál dorazí k Zemi, je tento signál len slabá ozvena, tažko odhaliteľná zariadeniami vyrobenými ľudskou rukou. Len najväčší rádioteleskop na Zemi, 305 metrov široký umiestnený v Arecibe, je natoľko citlivý, aby zachytil takéto mimozemské vysielanie. Tento signál je zaznamenaný a nahraný v momente, ako dopadne na odrazovú vrstvu teleskopu a zachytí ho príjmová anténa. Potom je odoslaný do výskumného centra v Berkeley, v Kalifornii (USA), kde vedci čakajú a dúfajú, že raz takýto signál príde.

Zrealizoval sa doteraz akýkoľvek kontakt? Od toho je dosť ďaleko. Prípadný mimozemský signál je poškodený rádiovým rušením, ktoré je nahrávané ako podklad aktívneho signálu. Od každého pulzaru a kvazaru hlboko vo vesmíre až po televízne vysielanie a radarovú navigáciu v blízkosti záznamu signálu je produkovaný veľmi silný šum na pozadí, čo znamená, že čistý mimozemský signál je dosť obtiažne zachytiť. Všetci vedci s projektu SETI skúmajú stále nové a nové dáta z rádioteleskopu v Arecibe ale zatiaľ nenašli nič. Pásky s nahranými signálmi z rádioteleskopu obsahujúce signály z vesmíru sú očíslované, katalógované, a uložené so stovkami ďalších. Ďalší postup je už úplne závislý od ľudí pracujúcich na projekte v Berkeley.

Takýto stav je nočná mora pre všetkých ľudí pracujúcich na projektoch SETI. Čo z toho, že by tu aj mimozemský signál bol, jednoducho ho nevieme zachytiť a spracovať? Sú naše zariadenia a prístroje nedokonalé a málo citlivé alebo metódy analýzy nie sú dostatočne sofistikované? Toto všetko je samozrejme možné. Projekt SETI@home však neustále zvyšuje stupeň citlivosti príjmu aj analýzy signálov a neustále prebieha vývoj nových technológií. Použitím hrubej sily miliónov počítačov po celom svete projekt SETI@home desaťkrát citlivejšie zberá a analyzuje dáta ako ktorýkoľvek iný projekt SETI. To znamená, že sa dokážeme nielen zamerať na väčší rozsah frekvencií ale aj na hĺbku ich spracovania. Ako pracuje klientský software?

Na pochopenie činnosti klientského softwaru si navodíme nasledujúcu situáciu: signál s vesmíru dorazí na parabolu v Arecibe, je nahratý, spracovaný do digitálnej podoby, rozdelený do menších častí (pracovných jednotiek - work units) a zaradený do fronty na prvotnú analýzu, ktorou je práve činnosť klientského softwaru, ktorý beží na počítačoch členov zapojených do projektu. Pár faktov:

Dáta s rádioteleskopu v Arecibe sú výsledkom kompletného skenovania oblohy, ktoré sa ukončí behom každých 9 mesiacov. Dáta sa zachytávajú na základnej frekvencii 1420 MHz s rozšírením 2.5 MHz v okolí tohoto spektra. Tieto "surové" dáta sú doručené na dátových páskach (alebo on-line) do centra SETI@home v Berkeley v Kalifornii. Tu sú rozdelené na menšie časti (pracovné jednotky - work units), každá s dĺžkou 107 sekúnd a s približne 10 KHz rozsahom. Tieto pracovné jednotky sú následne rozdistribuované členom zapojených do projektu, ktorí ich analyzujú na svojich počítačoch po celom svete.

Klienský software je navrhnutý na sledovanie veľmi úzkej skupiny signálov, ktoré by sa mohli podobať na správu. To znamená, že sa každá pracovná jednotka analyzuje od frekvencie 0.075 Hz do 1200 Hz. Na túto analýzu sa používa matematiká metóda známa ako "Fast Fourier Transform" (rýchla Fourierova transformácia), skrátene FFT. Pokiaľ sa vo výsledku čiastových výpočtov nazhromaždia zaujímavé dáta v dôsledku Dopplerovho efektu, SETI@home zopakuje analýzu pre každé pásmo niekoľkokrát znovu, vždy s frekvenčnou opravou pre konkrétne pásmo.

Na rozlíšenie signálu prichádzajúceho z vesmíru od signálu zachyteného zo Zeme sa klientský software zameriava na unikátne chrarakteristiky: mimozemský signál naberá na intenzite oveľa rýchlejšie ako signál zachytený zo zdroje na Zemi, jeho intenzita klesá v priebehu 12 sekúnd (za tento čas sa rádioteleskop v Arecibe zameria na ďalší bod oblohy). Krivka prezentujúca takýto signál sa nazýva "gaussian", a klientský software je navrhnutý práve na sledovanie podobných anomálií.

Čo ak ale mimozemštania nevysielajú stály signál na nejakej frekvencii ale série pulzov podobných napr. našej morseovke? Na zabezpečenie sledovania podobných signálov je vyvinutá metóda nazvaná "fast folding algorithm", skrátene FFA, ktorá vyhľadáva takéto opakujúce sa vzorky. Ak je v analyzovanej pracovnekj jednotke nájdená takáto minimálne 3x opakujúca sa sekvencia, jav sa nazýva "triplet".

Po ukončení analýzy pracovnej jednotky klientský software odošle jej výsledok späť do výskumného centra v Berkeley a príjme nové dáta na analýzu. Všetky zaujímavé výsledky obsahujúce neštandardné signály, gausiany, triplety a pulzy sú automaticky uložené na ďalšiu podrobnú analýzu. Ktorýkoľvek takýto výsledok môže byť reálny signál od inej civilizácie..



Voľný preklad z originálneho článku, - MeX


Vytvoril: MeX [29. december 2001] / Upravené: [29. december 2001] / Počet zobrazení: [5256]