Институт SETI внедряет искусственный интеллект для усиления поиска внеземных сигналов в реальном времени
Институт SETI, известный своим многодесятилетним поиском разумной жизни за пределами Земли, объявил о внедрении новой платформы NVIDIA IGX Thor для улучшения обработки сигналов в реальном времени на Антенной решётке Аллена (Allen Telescope Array, ATA) в Северной Калифорнии.
Данное сотрудничество представляет собой крупный шаг на пути к внедрению передовых возможностей искусственного интеллекта в радиоастрономию в беспрецедентных масштабах.
По словам доктора Эндрю Симона, обладателя кафедры Бернарда М. Оливера по проекту SETI в Институте, точность является ключевым фактором в их поиске.
«Мы ищем любые виды электромагнитных излучений, которые не соответствуют известным или ожидаемым астрофизическим и инструментальным фоновым помехам», — написал Сиемон. — «Такой агностический поиск невероятно сложен с вычислительной точки зрения и довольно сложен алгоритмически при использовании традиционных подходов».
«Эта новая система IGX Thor позволит нам легко объединить передовую обработку на основе ИИ с нашими потоками необработанных астрономических данных, — добавил он, — сделав наши поиски более чувствительными и более полными».
ИИ на Антенной решётке Аллена
ATA состоит из 42 антенн, которые непрерывно сканируют небо в поисках радиосигналов, которые могли бы указывать на космические явления — или, возможно, на признаки разумной жизни. Исторически обработка таких огромных объёмов данных была трудоёмкой и отнимала много времени. Благодаря платформе NVIDIA IGX Thor исследователи SETI теперь могут обрабатывать и интерпретировать сигналы непосредственно на телескопе, что значительно сокращает время, необходимое для обнаружения необычных паттернов.
«NVIDIA IGX Thor позволяет нам запускать задачи ИИ-инференса и обработки сигналов с ускорением на GPU ближе к источнику данных [на периферии]», — сказал Луиджи Круз, штатный инженер Института SETI, в пресс-релизе. — «Его компактные габариты и энергоэффективность делают его идеальной платформой для разработки нашего конвейера обработки данных следующего поколения, построенного на основе NVIDIA Holoscan».
«Наша группа продемонстрировала, что подходы на основе ИИ к анализу радиоданных могут быть невероятно эффективными, — добавил Сиемон. — Эти алгоритмы направлены на выявление электромагнитных излучений с высокой степенью спектральной или временной когерентности, которые соответствуют нашим ожиданиям от удалённых космических техносигнатур, при этом исключая сигналы, соответствующие инструментальным помехам».
Он отметил, что новые разрабатываемые алгоритмы предназначены для обнаружения ещё более широкого класса аномалий, «свободных от любых предвзятых представлений о том, как может выглядеть техносигнатура».
Внедрение ИИ в реальном времени на переднем крае открытий
Переход на IGX Thor основывается на предыдущем успехе SETI с платформой NVIDIA IGX Orin, которая обеспечила работу первого в мире поиска быстрых радиовсплесков (FRB) в реальном времени с использованием ИИ — это короткие вспышки радиоэнергии, длящиеся всего миллисекунды. IGX Thor расширяет эти возможности, позволяя исследователям сканировать большие участки неба быстрее и с большей точностью. Это снижает вероятность пропуска слабых или кратковременных сигналов и минимизирует человеческую ошибку.
Однако развёртывание таких систем не всегда является простой задачей.
«То, что отличает наше применение ИИ от многих других, — это требование к развёртыванию вычислений в очень суровых условиях — например, в пустынях Южной Африки и Западной Австралии, или в ещё более сложных условиях, таких как обратная сторона Луны, — пояснил Сиемон. — Это отличные места, чтобы уйти от помех, создаваемых человеком, но проблемы обработки данных усугубляются».
Не менее сложным является и огромный объём данных, с которым сталкиваются исследователи в Институте SETI.
«Ещё одна вещь, которую следует иметь в виду, — это огромные скорости передачи данных, — добавил Сиемон. — Наши потоки данных обычно составляют десятки Тбит/с, что в 100 000 раз выше, чем типичное "быстрое" интернет-соединение».
Часть более крупной экосистемы
Помимо астрономии, платформу NVIDIA IGX Thor внедряют в различных отраслях — от промышленной безопасности до медицинских технологий.
Что касается Института SETI и его усилий, то работа Сиемона и его коллег не только продвигает вперёд поиск внеземного разума, но и демонстрирует, как технологии, разработанные для повседневного использования, могут помочь раздвинуть границы космических открытий.
«Сочетая научное любопытство с передовыми технологиями, мы меняем способ исследования Вселенной», — сказал Сиемон.
«Новая платформа NVIDIA даёт нам надёжность и производительность для запуска сложных ИИ-моделей прямо на телескопе, — добавил он. — Это невероятный шаг вперёд для нашей миссии».