Кіріспе

Жерден тыс интеллектінің іздерін іздеуге бағытталған BOINC негізіндегі ерікті есептеу жобасы

SETI@home v8 NVIDIA және AMD/ATi GPU карталары үшін: 8.12/ 2016 05 19
AstroPulse v7: 7.00/ 2014 10 07
AstroPulse v7 nVidia және AMD/ATi GPU карталары үшін: 7.10/ 2015 04 23
| күйі = Ұйықтау режимінде
| мақсаты = Жерден тыс өмірдің радиодәлелдерін табу
| қаржыландыру = Мемлекеттік қаржыландыру және жеке қайырымдалықтар
| бағдарламалау тілі =
| операциялық жүйе = Microsoft Windows, Linux, Android, macOS, Solaris, IBM AIX, FreeBSD, DragonflyBSD, OpenBSD, NetBSD, HP UX, IRIX, Tru64 Unix, OS/2 Warp, eComStation
| платформа = Кросс-платформа
| жанры = Ерікті есептеу
| лицензия = GPL
| веб-сайт =
| белсенді пайдаланушылар = 91,454 (2020 жылғы наурыз)
| барлық пайдаланушылар = 1,803,163 (2020 жылғы наурыз) зерттеу мақсатында интернет арқылы ерікті есептеуді кең ауқымда пайдаланудың үшінші ірі жобасы, 1996 жылы іске қосылған Great Internet Mersenne Prime Search (GIMPS) және 1997 жылы distributed.net жобаларынан кейін. MilkyWay@home және Einstein@home жобаларымен бірге бұл жұлдыздар аралық кеңістіктегі құбылыстарды зерттеуді негізгі мақсат етіп алған үшінші ірі есептеу жобасы. 2020 жылдың наурыз айында жоба SETI@home пайдаланушыларына жаңа жұмыстарды жіберуді тоқтатты, бұл жобаның көпшілік ресурстармен есептелу аспектісін тоқтатты. Сол кезде команда 20 жыл бойы жинақталған деректерді талдау мен түсіндіруге назар аударуды көздеді. Алайда, команда MeerKAT және FAST сияқты басқа радиотелескоптардың деректерін пайдалана отырып, ерікті есептеуді қайта бастау мүмкіндігін ашық қалдырды. 2021 жылдың қараша айына қарай ғылыми топ деректерді талдап, олар әзірлеген Небула құралын қолдана отырып, шулы сигналдарды (радиожиілік кедергілерін) алып тастады және бес жүз метрлік Апертуралы сфералық телескопты қолдана отырып, 24 сағат бақылау уақытын берген 100 немесе одан көп көпті таңдап алады.

Нәтижелер

Бүгінгі күнге дейін жоба ЕТИ сигналдарын анықтағанын растамады. Дегенмен, бірнеше үміткер нысандар (аспандағы координаталар) анықталды, ондағы интенсивтілік өсімі қарапайым шу нүктелері ретінде түсіндірілмейді және олар қосымша талдауды қажет етеді. Ең маңызды үміткер сигналы 2004 жылдың 1 қыркүйегінде жарияланды, ол SHGb02+14a радио көзі деп аталды. Жоба ғарыштан тыс интеллект табудың негізгі мақсатына қол жеткізбесе де, Интернетке қосылған компьютерлерді пайдаланатын ерікті есептеу жобалары тиімді талдау құралы ретінде сәтті болатынын және тіпті ең қуатты суперкомпьютерлерді де басып өте алатынын ғылыми қауымға дәлелдеді. Алайда, пайдаланылған компьютерлердің көптігі (көптегендері үйден тыс) жобаға ғылыми тұрғыдан пайда келтіргені дәлелденбеді (алғашқы ниет 50 000–100 000 «үй» компьютерін пайдалану болған). (Толығырақ ақпарат алу үшін төмендегіге қараңыз.) Астроном Сет Шостак 2004 жылы Дрейк теңдеуіне сүйене отырып, 2020 мен 2025 жылдар аралығында шешуші сигнал мен сыртқы өмірмен байланысқа дәлел алуға үміттенетінін айтты. Бұл SETI@home жобасына ұзақ мерзімді күш-жігердің пайдалы болуы мүмкін екенін көрсетеді, оның ETI-ді анықтаудағы (қазіргі) жиырма жылдық тарихында табысқа жетпегеніне қарамастан.

Технология

Кез келген уақытта интернетке қосылатын компьютері бар адам SETI@home жобасына қатыса алатын. Ол үшін тегін бағдарламаны іске қосып, радиотелескоптан алынған деректерді жүктеу және талдау қажет еді. Байқау деректері Пуэрто-Рикодағы Аресибо телескопынан түсетін 2 терабайт SATA қатты дискілеріне жазылды. Әрбір дискіде шамамен 2,5 күндік байқаулар сақталды, содан кейін деректер Берклиге жіберілді. Аресибо телескопында кеңжолақты интернет байланысы болмағандықтан, деректер Берклиге пошта арқылы жіберілуге тиіс болды. Берклиге жеткен соң, деректер уақыт және жиілік бойынша 107 секундтық дерек бірліктеріне бөлінді, бұл шамамен 0,35 мегабайтқа (350 килобайт немесе 350 000 байтқа) тең. Бұл бірліктер уақыт бойынша бірімен-бірі жапсарласады, бірақ жиілік бойынша жапсарласпайды. 2016 жылы SETI@home Breakthrough Listen жобасынан алынған деректерді өңдеуді бастады.

Бағдарламалық жасақтама

SETI@home ерікті есептеу бағдарламалық жасақтамасы экран сақтаушысы ретінде немесе пайдаланушы жұмыс істеген кезде үздіксіз жұмыс істеді, пайдаланылмаған процессор уақытын қолдана отырып. Алғашқы бағдарламалық платформа, қазір "SETI@home Classic" деп аталады, 1999 жылдың 17 мамырынан 2005 жылдың 15 желтоқсанына дейін жұмыс істеді. Бұл бағдарлама тек SETI@home-ті іске қосуға қабілетті болды; оны Беркли желілік есептеуге арналған ашық инфрақұрылымы (BOINC) алмастырды, ол пайдаланушыларға SETI@home-ті іске қосқанда басқа ерікті есептеу жобаларына да үлес қосуға мүмкіндік берді. BOINC платформасы сонымен қатар түрлі сигналдарды тексеруге мүмкіндік берді. SETI@home Classic платформасының тоқтатылуы, декабрьдің 2001 жылына дейінгі классикалық Mac OS жүйесінде жұмыс істейтін ескі Macintosh компьютерлерін жобаға қатысуға жарамсыз етті. SETI@home Sony PlayStation 3 консолі үшін де қолжетімді болды. 2006 жылдың 3 мамырында "SETI@home Enhanced" деп аталатын SETI@home-тің жаңа нұсқасының жаңа жұмыс бірліктері таратыла бастады. Компьютерлер жоба басталған кездегіден гөрі күштірек болғандықтан, бұл жаңа нұсқа Гаусс сигналдарына және кейбір импульстік сигналдарға қатысты бастапқы SETI@home (BOINC) бағдарламалық жасақтамасынан екі есе сезімтал болды. Бұл жаңа қосымша кейбір жұмыс бірліктерінде бұрынғы нұсқаларға қарағанда жылдам жұмыс істейтін деңгейге дейін оңтайландырылды. Дегенмен, кейбір жұмыс бірліктері (ғылыми тұрғыдан алғанда, ең жақсы жұмыс бірліктері) айтарлықтай ұзақ уақыт алды. Сонымен қатар, SETI@home бағдарламаларының кейбір нұсқалары нақты CPU түріне оңтайландырылды. Олар "оңтайландырылған орындалатын файлдар" деп аталды және сол CPU-ға арналған жүйелерде жылдамырақ жұмыс істейтіні анықталды. 2007 жылдан бастап бұл қосымшалардың көпшілігі Intel процессорлары мен оларға сәйкес келетін нұсқаулар жиынтығына оңтайландырылды. Деректерді өңдеу нәтижелері әдетте компьютер келесі рет Интернетке қосылғанда автоматты түрде жіберілетін; қажет болған жағдайда Интернетке қосылуға бұйрық беруге де болады.

Статистика

Дүниежүзінде 5,2 миллионнан астам қатысушысы бар бұл жоба, бүгінгі күнге дейін ең көп қатысушысы бар ерікті есептеу жобасы болып табылады. SETI@home жобасының бастапқы ниеті 50,000–100,000 үй компьютерін пайдалану еді. 2013 жылғы мәліметтер бойынша, жүйеде 233 елде 145,000-нан астам белсенді компьютер (барлығы 1,4 миллион) болды, бұл SETI@home-ға 668 тераФЛОПСТАН астам есептеу қуатын қамтамасыз етті. Салыстыру үшін, 2013 жылы әлемдегі ең жылдам суперкомпьютер болған Tianhe 2 компьютері 33,86 петаФЛОП (шамамен 50 есе көп) есептей алды.

Жобаның болашағы

Австралиядағы Паркс обсерваториясынан оңтүстік жарты шардағы деректерді алу жоспарланған. Алайда, 2018 жылы бұл жоспарлар жобаның сайтында көрсетілмеген. Басқа жоспарларға көп сәулелі деректерді жазу құрылғысы, жақын уақытқа қарай тұрақтылықты тексеру және Astropulse (пульстік сигналдарды іздеу үшін когерентті дисперсияны пайдаланатын қосымша) кіреді. Astropulse бастапқы SETI@home бағдарламасымен бірлесіп, жылдам айналатын пульсарлар, жарылып жатқан алғашқы қара тесіктер сияқты басқа да көздерді, сондай-ақ әлі белгісіз астрофизикалық құбылыстарды анықтауға тырысады. Astropulse-тың соңғы, жалпы қолжетімді нұсқасының бета-тестілеуі 2008 жылдың шілдесінде аяқталды, ал процессорды көп пайдаланатын жұмыс бірліктерін өңдеуге қабілетті жоғары қуатты машиналарға жұмыс бірліктерін тарату 2008 жылдың шілде айының ортасында басталды. 2020 жылдың 31 наурызында UC Беркли SETI@Home клиенттеріне өңдеу үшін жаңа деректерді жіберуді тоқтатты, осылайша бұл жұмыс уақытша тоқтатылды. Бағдарламада еріктілердің өңдеу жұмысының тиімділігі төмендегенін және нәтижелерді өңдеу үшін күш-жігерді тоқтата тұру қажеттігін мәлімдеді.

Бәсекеге қабілеттілік аспектісі

SETI@home пайдаланушылары бірден бір-бірімен жұмыс бірліктерінің ең көп санын өңдеу үшін бәсекелесе бастады. Жеке пайдаланушылардың күш-жігерін біріктіру үшін командалар құрылды. БӨСК енгізілуімен бәсекелестік жалғасып, одан да күшейді. Кез келген бәсекелестікке сәйкес, жүйеге «алдау» жасауға және орындалмаған жұмыс үшін есеп алуға тырысулар болды. Алдамшылармен күресу үшін SETI@home жүйесі әр жұмыс бірлігін бірнеше компьютерге жібереді, бұл «бастапқы көшірмелеу» (қазіргі кезде 2) деп аталады. Әрбір қайтарылған жұмыс бірлігі үшін есеп тек ең аз нәтижелер қайтарылғаннан кейін және нәтижелер сәйкес келгенде ғана беріледі, бұл «ең аз кворум» деп аталатын мән (қазіргі уақытта 2). Егер есептеу қателерінің немесе жалған деректерді беру арқылы алаяқтықтың салдарынан жеткілікті нәтижелер сәйкес келмесе, ең төменгі кворумға жететінше бірдей жұмыс бірліктері жіберіледі. Дұрыс нәтиже берген барлық машиналарға берілетін соңғы есеп бірдей және әрбір машина мәлімдеген мәндердің ең төменгісі болып табылады. Кейбір пайдаланушылар SETI@home-ті жұмыс орнындағы компьютерлерге орнатып, іске қосты; бұл «Борг» деп аталатын әрекет, «Жұлдызды жол» сериалындағы ассимиляцияға ұшыраған Боргтан кейін аталды. Кейбір жағдайларда SETI@home пайдаланушылары жұмыс бірлігінің нәтижелерін алу үшін компания ресурстарын теріс пайдаланды, кем дегенде екі адам корпоративтік өндірістік жүйеде SETI@home-ті іске қосқаны үшін жұмыстан шығарылды. «alt.sci.seti» жаңалықтар тобында «SETI экран сақтағышы үшін жұмыстан шығарылғандар бар ма?» деген тақырыптағы жазба 1999 жылдың 14 қыркүйегінен бастап пайда болды. Басқа пайдаланушылар үйде үлкен көлемде жабдықтарды жинап, «SETI фермаларын» құрды, олар әдетте тек негізгі платадан, процессордан, оперативті жадтан және қуат көзінен тұратын бірнеше компьютерден тұрады, олар сөрелерде Linux немесе Microsoft Windows жүйесінде «бастысыз» (мониторсыз) дисксіз жұмыс станциялары ретінде орналастырылады.

Аресибо обсерваториясының жабылуы

2020 жылға дейін SETI@home деректерін Ұлттық астрономия және ионосфера орталығы басқаратын және SRI International басқаратын Аресибо обсерваториясынан алды. Обсерваторияның азайып бара жатқан қаржысы, жеке донорлар, НАСА, басқа шетелдік зерттеу институттары немесе SETI@home сияқты коммерциялық емес ұйымдар сияқты басқа көздерден толықтырылмаған қаржы тапшылығын тудырды. Дегенмен, SETI жобасына қатысқан көптеген адамдардың ұзақ мерзімді көзқарасында, Аресиботің (2020 жылдың желтоқсанында толығымен құлаған) орнын кез келген қолданылатын радиотелескоп баса алады, себебі SETI жүйелерінің бәрі көшіруге және орналастыруға қолайлы.

Кәсіпорындарда компьютерді пайдалану саясатының қатаңдануы

Бір құжатталған жағдайда, SETI@home бағдарламасын АҚШ-тың Огайо штатында қолданылатын компьютерлерге әкеліп, пайдаланғаны үшін бір адам жұмыстан босатылды. Тағы бір жағдайда мектептің IT директоры оның орнатуы мектеп округіне 1 миллион долларлық жою шығындарын келтіргеннен кейін отставкаға кетті; алайда, оның жұмыстан босатылуына себеп болған басқа факторлар жоғары лауазымдағы адамдармен байланыс жоқтығы, қауіпті қабырға бағдарламалық қамтамасының орнатылмауы және компьютерлік жабдықты ұрлады деген айыптамалар кірді, нәтижесінде ZDNet редакторы «ерікті есептеудің мағынасыздығы округке оның келісімшартын бұзуға ең оңай және түсінікті себеп болды» деп мәлімдеді. 2005 жылға қарай, бағдарламаның BOINC емес нұсқасының өңдеу жұмысының шамамен үштен бірі жұмыс орнындағы немесе мектептегі машиналарда жүзеге асырылды. Осы компьютерлердің көпшілігі қалыпты пайдаланушыларға шектеулі мүмкіндіктер беретініне байланысты, осы жұмыстың көп бөлігін желілік әкімшілер атқарған болуы мүмкін. Бұл жағдай үйдегі машиналарға жақсырақ қосылу арқылы және үйдегі компьютерлердің, әсіресе GPU-сы бар компьютерлердің өнімділігінің артуымен толықтырылуы мүмкін, бұл Folding@Home сияқты басқа да ерікті есептеу жобаларына да пайда әкелді. Мобильді құрылымдардың таралуы ерікті есептеу үшін тағы бір үлкен ресурс болып табылады. Мысалы, 2012 жылы Пётр Лушчек (Джек Донгарраның бұрынғы докторанты) iPad 2 енгізілген LINPACK сынағында 1985 жылы әлемдегі ең жылдам компьютер болған Cray 2-нің тарихи өнімділігімен шамалас екенін көрсеткен нәтижелерді ұсынды.

Қаржыландыру

Қазіргі уақытта SETI зерттеулеріне мемлекеттік қаржыландыру қарастырылмаған, ал жеке қаржы көздері де әрқашан шектеулі. Беркли ғарыш ғылымы зертханасы аз бюджетпен жұмыс істеудің жолдарын тапты, сондай-ақ жоба бастапқы жоспарланған мерзімінен асып түсуге мүмкіндік берген қайырымдалықтар алды, бірақ ол әлі де басқа SETI жобаларымен және басқа ғарыш ғылымдары жобаларымен шектеулі қаржы үшін бәсекелесуге тиіс. 2007 жылдың 16 желтоқсанында SETI@home жобасы қазіргі қарапайым жағдайын баяндап, 2008 жылға дейін жалғастыру үшін қажетті 476 000 доллар көлемінде қайырымдылық сұрады.

Бейресми клиенттер

Бірқатар жеке тұлғалар мен компаниялар жылдам нәтиже алуға тырысып, бағдарламалық жасақтаманың таратылған бөлігіне ресми емес өзгерістер енгізді, бірақ бұл барлық нәтижелердің дұрыстығына зиян келтірді. Осының салдарынан бағдарламалық жасақтаманы жаңарту қажет болды, ол мұндай өзгерістерді оңай анықтауға және сенімсіз клиенттерді табуға мүмкіндік берді. BOINC ресми емес клиенттерде де жұмыс істейді; бірақ, егер клиенттер әртүрлі, демек, дұрыс емес деректерді қайтарса, оларға рұқсат берілмейді, осылайша нәтижелер базасын бұзудың алды алынады. BOINC деректерді тексеру үшін өзара тексеруге сенеді, бірақ сенімсіз клиенттерді анықтау қажет, себебі егер олардың екеуі де бірдей жарамсыз деректерді хабарласа, деректер базасы бұзылуы мүмкін. Өте танымал ресми емес клиент (lunatic) пайдаланушыларға процессорлары ұсынатын арнайы мүмкіндіктерді, мысалы SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1 және AVX-ты пайдаланып, жылдамдатылған өңдеуге қол жеткізуге мүмкіндік береді.

Жабдықтар мен деректер базасының ақаулары

SETI@home – бұл BOINC-ті ғана емес, сонымен қатар басқа да аппараттық және бағдарламалық қамтамасыз ету (деректер қоры) технологиясын одан әрі дамытуға арналған сынақ алаңы. SETI@home жүктемесі кезінде осы тәжірибелік технологиялар күткеннен де қиындықтар тудыруы мүмкін, себебі SETI деректер базаларында әдеттегі есептік және бизнес деректері немесе байланыстық құрылымдар жоқ. Дәстүрлі емес деректер қорын пайдалану жиірек процессингке қосымша шығындар мен деректер қорының зақымдануы және тіпті толық жойылу қаупін тудырады. Аппараттық, бағдарламалық қамтамасыз ету және деректер базасының істен шығуы жобаға қатысудың азаюына себеп болуы мүмкін (және олай болып жатыр). Жоба бірнеше рет тоқтатылып, үлкен деректер жиынтығын өңдеуге қабілетті жаңа деректер базасына ауыстырылды. Аппараттық істен шығу жобаның тоқтауының маңызды себебі болып табылады, өйткені аппараттық ақаулар көбінесе деректер базасының зақымдануымен бірге жүреді.