Radioelektronik Audio-HiFi-Video 7/2002

Nasz domowy komputer

mo¿e uczestniczyæ w po-

szukiwaniach cywilizacji

pozaziemskich.

W

ostatnich latach jesteœmy œwiad-

kami wielkiego postêpu technicz-

nego, jaki dokonuje siê w dziedzi-

nie technologii pó³przewodniko-

wej. Pojawianie siê na rynku coraz to szybszych

procesorów otwiera automatycznie drogê do

wielu œmia³ych przedsiêwziêæ obliczeniowych,

o których jeszcze kilka lat temu mo¿na by³o je-

dynie pomarzyæ. Potencjalnych zastosowañ

komputerów, w których potrzebne s¹ wielkie

moce obliczeniowe jest bez liku, zgodnie ze sta-

rym przys³owiem ”apetyt roœnie w miarê jedze-

nia”. Poniewa¿ komputery osobiste stoj¹ce na na-

szych biurkach staj¹ siê coraz bardziej sprawne

obliczeniowo oraz po³¹czone s¹ dodatkowo za

poœrednictwem sieci Internet, powstaje pokusa

zaprzê¿enia ich do realizacji pewnych ambit-

nych zadañ obliczeniowych zwi¹zanych z ró¿no-

rodnymi obszarami nauki i techniki. Takie posta-

wienie sprawy prowadzi do idei obliczeñ roz-

proszonych, w których centralny komputer (zwa-

ny serwerem) przydziela za poœrednictwem sie-

ci Internet zadania do realizacji przeznaczone dla

wielu komputerów osobistych rozproszonych

po ca³ym œwiecie.

Jednym z tego typu przedsiêwziêæ jest program

realizowany na amerykañskim Uniwersytecie

Berkeley, o nazwie SETIathome, czyli przek³ada-

j¹c na jêzyk polski SETI w domu. SETI to skrót

od angielskich s³ów Search for Extra-Terrestrial

Intelligence, które mo¿na przet³umaczyæ jako

poszukiwanie cywilizacji pozaziemskich.

W zwi¹zku z globaln¹ eksplozj¹ komputerowej

sieci Internet oraz coraz wiêkszym rozpowszech-

nieniem i popularnoœci¹ po³¹czonych z ni¹ kom-

puterów osobistych, w 1998 roku na Uniwersy-

tecie Berkeley zosta³a podjêta bardzo interesu-

j¹ca inicjatywa. Otó¿ ka¿da osoba dysponuj¹ca

komputerem osobistym po³¹czonym z sieci¹ In-

ternet mo¿e zostaæ bezpoœrednio zaanga¿owa-

na w prowadzenie badañ naukowych, których ce-

lem jest wykrycie obecnoœci we wszechœwiecie

cywilizacji technicznych. Mianowicie odwiedza-

j¹c stronê internetow¹ o adresie http://www.se-

tiathome.ssl.berkeley.edu ka¿dy z u¿ytkowni-

ków Internetu mo¿e pobraæ z niej stosunkowo

niewielkich rozmiarów program (zajmuj¹cy oko-

³o 800 kB pamiêci), który jest bardzo specyficz-

nym wygaszaczem ekranu. Otó¿ w czasie, gdy

nie korzystamy z naszego komputera osobiste-

go i w³¹cza siê wygaszacz ekranu SETIathome,

jednoczeœnie procesor naszego komputera zo-

staje zaanga¿owany w intensywne obliczenia

zmiennoprzecinkowe, których celem jest anali-

za sygna³ów odebranych z kosmosu za pomo-

c¹ radioteleskopu.

Sygna³y pochodz¹ce z kosmosu zbierane s¹

za pomoc¹ najwiêkszego w œwiecie radiotelesko-

pu w Arecibo na Porto Rico. Ten radioteleskop

sk³ada siê z nieruchomej czaszy o œrednicy 305

metrów, nad któr¹ zosta³a zawieszona na stalo-

wych linach g³owica z detektorami fal radiowych

nadchodz¹cych z przestrzeni kosmicznej. Cza-

sza radioteleskopu z Arecibo jest co prawda nie-

ruchoma (a zatem jest wycelowana przez ca³y

czas w tylko jeden punkt na niebie), ale dziêki ru-

chowi obrotowemu Ziemi oraz dziêki jej ruchowi

obiegowemu wokó³ S³oñca, radioteleskop odbie-

ra w sposób ci¹g³y sygna³y pochodz¹ce

z odmiennych rejonów wszechœwiata.

Dla potrzeb programu SETIathome s¹ rejestro-

wane na taœmach magnetycznych sygna³y radio-

we zlokalizowane wokó³ czêstotliwoœci oko³o

1,42 GHz. Jest to tak zwana czêstotliwoœæ fali wo-

doru, poniewa¿ w momencie po³¹czenia siê

dwóch atomów wodoru w cz¹steczkê emito-

wany jest kwant promieniowania elektromagne-

tycznego o takiej w³aœnie czêstotliwoœci. Wielu na-

ukowców zaanga¿owanych w program SETI

uwa¿a, ¿e je¿eli jakaœ cywilizacja pozaziemska

osi¹gnê³a odpowiedni poziom techniki, to nie

mo¿e jej byæ obca znajomoœæ takiej podstawowej

czêstotliwoœci fali elektromagnetycznej. Zatem

mo¿na z du¿¹ doz¹ prawdopodobieñstwa przy-

j¹æ, ¿e je¿eli jakaœ cywilizacja pozaziemska chcia-

³aby wys³aæ w przestrzeñ kosmiczn¹ przekaz

przeznaczony dla innych cywilizacji, wówczas po-

s³u¿y³aby siê pasmem fal radiowych zlokalizowa-

nych w³aœnie w pobli¿u owej podstawowej czê-

stotliwoœci 1,42 GHz.

Nagrany na taœmach magnetycznych sygna³,

pozyskany z radioteleskopu w Arecibo, jest na-

stêpnie podawany do analizatora pasmowego,

który dzieli go w dziedzinie czêstotliwoœciowej na

wiele w¹skich pr¹¿ków widma zlokalizowanych

wokó³ ró¿nych czêstotliwoœci bazowych, np.

1,420058594 GHz, 1,420664063 GHz itp. Na-

stêpnie ka¿dy z takich sygna³ów sk³adowych

dzielony jest jeszcze w dziedzinie czasu na

mniejsze fragmenty o okreœlonym czasie rejestra-

cji. Powstaj¹ w ten sposób pakiety danych o ob-

jêtoœci oko³o 400 kB, które s¹ nastêpnie rozsy³a-

ne przez serwer z Berkeley do poszczególnych

u¿ytkowników zaanga¿owanych w program SE-

TIathome. Rozwa¿ane pakiety danych analizo-

wane s¹ za pomoc¹ programu skojarzonego

z wygaszaczem ekranu komputera. Wygaszacz

SETIathome zawiera m.in. informacje o po³o-

¿eniu punktu na niebie, z którego zosta³y po-

brane analizowane dane, o czasie zarejestrowa-

nia sygna³u i o czêstotliwoœci bazowej, wokó³

której zlokalizowany jest sygna³. S¹ tam te¿ infor-

macje o aktualnym zaawansowaniu procesu

analizy danych i jest wyœwietlany wykres ilustru-

j¹cy aktualnie analizowan¹ porcjê danych.

Wygaszacz ekranu programu SETIathome mo-

¿e pracowaæ w kilku ró¿nych trybach. Otó¿ otwie-

raj¹c okienko Preferences, u¿ytkownik ma do

wyboru dwa sposoby analizy danych i dwa spo-

soby nawi¹zywania po³¹czenia z serwerem. Mia-

nowicie analiza pakietów danych mo¿e odby-

POSZUKIWANIE CYWILIZACJI POZAZIEMSKICH

_ CZYLI SETIathome

r

RÓ¯NE

29

waæ siê przez ca³y czas, gdy komputer jest w³¹-

czony, albo te¿ tylko w momencie pracy wygasza-

cza ekranu. Oczywiœcie w pierwszym przypadku

u¿ytkownik zanalizuje znacznie wiêcej danych, ale

ten sposób pracy nie jest polecany w przypadku

dysponowania komputerem starszego typu, gdy¿

w sposób widoczny spowalnia jego pracê.

Natomiast w przypadku dysponowania nowo-

czesnym sprzêtem, ¿adnego spowolnienia pra-

cy komputera siê nie zauwa¿a. Program

SETIathome mo¿e ³¹czyæ siê, w zale¿noœci od

wybrania odpowiedniej opcji przez u¿ytkownika,

z serwerem w sposób automatyczny zawsze,

gdy zachodzi taka potrzeba (zakoñczy³a siê w³a-

œnie analiza pakietu danych i trzeba pobraæ na-

stêpny), albo te¿ przed nawi¹zaniem po³¹czenia

program musi pytaæ, za poœrednictwem odpowie-

dniego okienka dialogowego, u¿ytkownika o zgo-

dê. Pierwszy z wymienionych sposobów nawi¹-

zywania kontaktu z serwerem jest polecany

w przypadku, gdy u¿ytkownik posiada sta³e ³¹cze

z Internetem, natomiast drugi dotyczy przypadku

korzystania z modemu i linii telefonicznej.

Program SETIathome zdoby³ zaskakuj¹co du¿¹

popularnoœæ w œwiecie. Wed³ug danych z mar-

ca 2002 roku w programie tym uczestniczy³o a¿

3 622 285 u¿ytkowników z ca³ego œwiata, którzy

zanalizowali ³¹cznie 473 729 345 pakietów da-

nych pobranych z serwera SETIathome. Ca³-

kowity czas, jaki zosta³ poœwiêcony na analizê

tych danych wyniós³ ³¹cznie 925 753,587 lat

pracy komputerów, przy czym komputery te wy-

kona³y zawrotn¹ liczbê 1,431729

.

1021 opera-

cji zmiennoprzecinkowych. Œredni czas pracy

procesora, jaki poœwiêcony zosta³ na analizê

pakietu danych wyniós³ 17 godzin i 7 minut.

Na zakoñczenie trzeba jeszcze wspomnieæ, ¿e

uczestnictwo w programie SETIathome wyma-

ga od u¿ytkownika dysponowania raczej nowo-

czesnym sprzêtem. Na przyk³ad zanalizowanie

jednego pakietu danych pobranego z serwera

wymaga 3 godzin i 52 minut pracy nowocze-

snego procesora AMD K7 Athlon XP 1700+.

Nieco starszy procesor AMD K7 Thunderbird

z zegarem 1 GHz taki sam pakiet danych prze-

twarza w ci¹gu 6 godzin i 43 minut. Rekordzist¹

jest procesor Alpha EV67, który na analizê pakie-

tu danych SETIathome potrzebuje zaledwie 1 go-

dziny i 1 minuty.

Niestety w przypadku procesorów starszego typu

analiza danych trwa o wiele d³u¿ej. Na przyk³ad au-

tor niniejszego artyku³u sprawdzi³, ¿e procesor

Celeron z zegarem 733 MHz na analizê jednego

pakietu danych potrzebuje a¿ 49 godzin, procesor

Pentium III z zegarem 500 MHz - 61 godzin, pro-

cesor Pentium MMX z zegarem 200 MHz ponad

300 godzin, a procesor Pentium 100 MHz ponad

580 godzin pracy. Zatem jak widaæ, dysponuj¹c

sprzêtem starszego typu zbyt wiele wtej materii nie

zdzia³amy. Ponadto aby uruchomiæ program

SETIathome nasz komputer musi dysponowaæ co

najmniej 32 MB pamiêci RAM.

n

Miros³aw Gajer