L’IA viene addestrata per cercare vita extraterrestre

L'IA cerca vita extraterrestre.

Dalle lune oceaniche ghiacciate ai pianeti con un lato in notte perpetua, ci sono innumerevoli strani mondi nella zona abitabile, aree in cui gli alieni potrebbero teoricamente evolversi. La ricerca di vita nello spazio ha da tempo affascinato l’immaginazione umana. Ora, con un po’ di aiuto dai computer, gli scienziati hanno una possibilità migliore che mai di trovare un segnale nel rumore.

Tecnosegnature e Biosignature

La ricerca di vita nello spazio si articola in due forme. Da una parte c’è la ricerca di qualsiasi forma di vita, anche batteri o funghi, che si siano evoluti su un altro pianeta. La semplice presenza di fossili di muffe aliene avrebbe profonde conseguenze per la psiche umana, distruggendo le concezioni di vita come la conosciamo.

Le biosignature sono prove di qualsiasi forma di vita passata o presente, intelligente o priva di cervello. Non si limitano solo a impronte e ossa. Sostanze chimiche, biofilm, gas atmosferici e persino caratteristiche di riflessione viste da lontano potrebbero indicare la presenza di vita.

Ma alcuni scienziati cercano qualcosa di più delle amebe. Gli appassionati di ricerca di intelligenza extraterrestre (SETI) di tutto il mondo ascoltano attentamente le tecnosegnature, segni di civiltà avanzate. Queste specifiche biosignature potrebbero includere onde radio, che i radiotelescopi, ascoltando invece di guardare, nello spazio, potrebbero rilevare.

L’IA si unisce al team

Fino al 2023, i ricercatori non hanno trovato prove di tecnosegnature, ma ciò non significa che non stiano cercando. I nuovi progressi nel machine learning hanno dato nuovo slancio al campo del SETI.

Fei-Fei Li di Stanford ha rilasciato gratuitamente Imagenet, un database di oltre 14 milioni di immagini etichettate, nel 2009. Molti ricercatori lo hanno utilizzato per sviluppare i propri modelli di machine learning. Da allora, l’intelligenza artificiale (IA) ha consentito grandi progressi in molti settori, dalla medicina alla programmazione.

L’IA eccelle nel processare grandi quantità di dati. Attualmente, gli scienziati utilizzano metodi di rilevamento remoto nella ricerca di vita nello spazio, il che significa che stanno raccogliendo informazioni, piuttosto che campioni fisici come rocce, da altre lune e pianeti. Significa anche che qualcuno deve analizzare tutti i dati.

Come setacciare l’oro sull’Everest, il compito sarebbe praticamente un’impresa erculea se fatto a mano. Semplicemente non è pratico. Fortunatamente, il software di intelligenza artificiale può cercare segnali che i ricercatori pensano possano essere tecnosegnature. I modelli di machine learning possono analizzare segnali passati e prevedere come dovrebbero suonare in futuro per rilevare anomalie che potrebbero provenire da mondi alieni.

Gli ingegneri addestrano gli algoritmi su grandi set di dati in modo che l’IA possa riconoscere il suono delle interferenze terrestri, come le onde radio provenienti dal nostro pianeta. Ciò aiuta il software a filtrare i falsi allarmi. Con l’aiuto dell’analisi dei dati, la NASA ha catalogato oltre 5.400 pianeti, alcuni dei quali potrebbero essere abitabili.

Applicazioni reali

A febbraio 2023, gli astronomi dell’Università della California, Los Angeles (UCLA) hanno avviato un progetto di citizen science chiamato Breakthrough Listen che consente ai membri del pubblico di guardare immagini di segnali radio. I volontari stanno aiutando a classificare le immagini come potenziali forme di interferenza, contribuendo ad addestrare un algoritmo di intelligenza artificiale a esaminare i dati del SETI provenienti dall’Osservatorio di Green Bank, West Virginia.

Green Bank è famoso per non consentire ai residenti di utilizzare dispositivi elettronici. Poiché l’immensa radio-telescopio dell’osservatorio ha bisogno, appunto, del silenzio radio, i residenti nell’area non possono utilizzare Wi-Fi, microonde o telefoni cellulari, tra le altre cose. L’esportazione dei dati al progetto di intelligenza artificiale dell’UCLA consente a Green Bank di sfruttare appieno il crowdsourcing nella ricerca di vita nello spazio.

Ricercatori dell’ISTI in California hanno mappato i microrganismi che vivono in domi di sale, cristalli e rocce nel Salar de Pajonales. Questa pianura salmastra che attraversa il deserto di Atacama in Cile e l’area dell’Altopiano potrebbe essere un buon analogo per pianeti che sembrano aridi ma che in realtà sono pieni di vita.

Il gruppo si è unito al ricercatore Freddie Kalaitzis per addestrare un modello di intelligenza artificiale a cercare pattern associati alla vita nel deserto. Unendo il machine learning all’ecologia statistica, i ricercatori hanno scoperto che potevano rilevare la maggior parte delle biosignature presenti nell’ambiente. Hanno anche scoperto che la maggior parte dei microrganismi era concentrata nelle aree con più acqua disponibile.

All’interno di un drone o di un satellite, questo tipo di strumento di intelligenza artificiale potrebbe rilevare biosignature su altri pianeti. Il team ha in programma di mappare ulteriori località, come le valli aride, il suolo coperto di permafrost e le sorgenti termali, per addestrare ulteriormente il modello di machine learning in modo che un giorno possa essere pronto per una missione spaziale.

Un altro uso pratico per l’IA è organizzare i dati in liste classificate. Gli scienziati stanno utilizzando l’apprendimento automatico per classificare le stelle che potrebbero avere lune o pianeti promettenti nella loro orbita. Utilizzeranno questi dati per condurre un progetto SETI utilizzando il telescopio radio FAST, il più grande al mondo.

IA e la ricerca di vita nello spazio

Per alcuni scettici, la ricerca SETI è una perdita di tempo poiché finora non ha fornito prove di vita extraterrestre. Ma la raccolta di enormi quantità di dati ha ispirato altre branche della scienza a seguirne le orme.

Almeno, SETI ha fatto progredire il campo dell’apprendimento automatico e ha ispirato innumerevoli persone a guardare oltre il nostro pianeta alla ricerca di segni di vita. Nel migliore dei casi, troverà qualcosa di veramente straordinario, e potrebbe cambiare per sempre il corso della storia. Se qualcuno o qualcosa è là fuori, c’è una buona possibilità che i ricercatori SETI saranno i primi a sentirli.