SETI@home

SETI@home是一个与伯克利SETI研究中心相关、由加州大学伯克利分校空间科学实验室主持的科学志愿计算项目。其目的是分析射电观测数据，寻找可能表明地球以外存在技术或智慧活动的模式。该项目并非操作专用望远镜，而是历史上在阿雷西博天文台和格林班克望远镜等设施用于其他天文项目时被动收集观测数据。这些数据被数字化、运送到伯克利，分成小部分，并通过互联网分发给参与者的计算机。 该项目于1999年5月17日向公众发布。其原始软件利用普通个人电脑的闲置处理能力，通常通过屏幕保护程序运行。这种方法使得大量参与者无需操作超级计算机即可贡献计算资源。因此，SETI@home有两个相互关联的目标：进行有用的无线电信号分析，并证明互联网连接的志愿者可以为科学计算提供实用平台。第二个目标取得了广泛成功。伯克利开放式网络计算基础设施（BOINC）即源于该项目，并成为一个通用框架，支持了SETI之外众多分布式研究项目。 SETI@home的分析流程将观测数据分解为时间和频率段，并搜索可能区分人工传输与普通噪声或干扰的特征。该软件检查了窄带功率尖峰、高斯增减、尖峰三元组、脉冲信号和自相关模式。它还考虑了发射源与地球之间相对运动可能引起的频率漂移。结果返回伯克利，通过重复观测、干扰抑制、排序和后续分析来识别最有趣的候选位置。 该项目成为公共志愿计算最著名的例子之一。它汇集了全球数百万用户的贡献，支持竞争性团队和排名，并适配了多种硬件，包括图形处理器和索尼PlayStation 3。最初的SETI@home Classic客户端后来被BOINC取代，使项目能够使用更先进的算法，并允许参与者从同一平台支持多个科学项目。后来的应用程序包括SETI@home Enhanced和Astropulse，后者将搜索范围扩展到瞬变和脉冲天体物理现象。 SETI@home分析过的信号均未被确认为地外智慧的证据。尽管如此，该项目已识别出需要进一步审查的候选信号和天空位置，包括广受关注的射电源SHGb02+14a。其科学挑战仍然巨大：大部分相关天空尚未得到充分调查，射频干扰普遍存在，候选信号必须经受重复分析和独立天文观测。 2020年3月31日，该项目停止向志愿计算机分发新工作。团队将这一暂停描述为休眠期，并表示积累的数据需要分析和解释，志愿处理的回报递减。该项目保留了使用其他仪器（包括MeerKAT和FAST）数据的可能性。后续工作集中于处理现有档案、使用Nebula等工具抑制干扰，并选择有希望的信号分组进行后续观测。因此，SETI@home最好被理解为一个科学研究项目和公共计算倡议，而非传统的商业产品品牌。

SETI@home源于伯克利SETI工作，是天文和分布式计算的一次实验。该项目解决了一个实际问题：射电望远镜产生大量数据，而搜索技术产生的信号需要在许多频率、时间间隔和可能的频率漂移下进行重复数字分析。该项目没有将该工作局限于机构计算设施，而是将小数据单元分发给公众。 公共软件于1999年5月17日发布。参与者安装免费客户端，下载射电天文工作单元，并在计算机空闲或可用时进行分析。早期程序通常以屏幕保护程序形式出现，使项目对公众高度可见。它成为继GIMPS和distributed.net之后，最早的主要基于互联网的科学研究志愿计算项目之一。 SETI@home的观测材料主要来自射电望远镜在执行其他项目时收集的数据。与阿雷西博和格林班克望远镜相关的数据被数字化并传输到伯克利。由于阿雷西博缺乏宽带互联网连接，一些数据传输安排依赖物理运送存储介质。在伯克利，观测数据被分成覆盖有限时间和频率范围的工作单元。志愿计算机应用信号处理算法并返回结果以供汇总。 该项目搜索了几类可能的信号，包括窄带尖峰、三元组、类似望远镜波束穿过源头的功率曲线、脉冲和自相关波形。由于潜在发射器和地球通常会相对运动，软件还测试了频率漂移的可能性。返回的结果在多个计算机上进行比较和复制。一致性要求有助于识别计算错误并减少故意伪造结果的影响。 SETI@home Classic运行至2005年12月15日，随后被基于BOINC的系统取代。BOINC与伯克利研究环境相关开发，将通用志愿计算基础设施与任何单一科学项目分离。新结构使SETI@home能够使用更复杂的应用程序，并让志愿者可以选择为其他项目做出贡献。过渡还结束了对一些可以运行Classic客户端的旧Macintosh系统的支持。 BOINC时代扩大了项目的硬件和软件覆盖范围。SETI@home应用程序可用于传统计算机、使用CUDA的图形处理器和索尼PlayStation 3。SETI@home Enhanced提高了几种信号类型的灵敏度或处理复杂度，尽管一些科学上有价值的工作单元需要大量计算。Astropulse将搜索范围从最初的窄带重点扩展到包括短脉冲和其他不寻常天体物理现象的信号。2016年，该项目还开始处理Breakthrough Listen计划的数据。 SETI@home既是一个研究系统，也成为一个全球社区。数百万人参与，用户组成团队，通过工作单元和信用排名进行竞争。一些爱好者组装了专门的计算机集合，有时称为SETI农场，以最大化他们的贡献。竞争系统也创造了作弊或未经授权在计算机上运行客户端的激励。复制、法定人数规则和结果比较被用来保护统计数据的完整性。 该项目尚未产生任何确认的地外智慧探测。它产生了候选信号和需要进一步审查的目标，其中射电源SHGb02+14a在2004年受到特别关注。没有确认探测本身并不关闭科学问题，因为该项目尚未详尽调查天空，候选信号必须针对干扰和自然解释进行评估。 到2020年，团队判断通过既有志愿流分发额外工作相对于处理已收集档案的需求而言回报递减。新工作单元于2020年3月31日停止，项目进入以研究为重点的休眠状态。团队保留了基于其他仪器（包括MeerKAT和FAST）数据进行未来志愿计算的可能性。后续分析使用Nebula系统识别和去除射频干扰，并对信号分组进行排序，以便可能使用五百米口径球面射电望远镜进行后续观测。阿雷西博在2020年12月的坍塌进一步改变了观测背景，但底层SETI@home软件和分析方法原则上可以应用于其他设施的数据。

• 2021

  候选排序和FAST后续观测规划

  [1]SETI@homeen.wikipedia.org

  团队报告使用Nebula抑制干扰，并准备约一百个信号分组的排序列表，以便可能使用FAST进行观测。

• 2020

  志愿工作分发暂停

  [1]SETI@homeen.wikipedia.org

  3月31日，项目停止向客户端发送新工作单元，并将注意力转向解释其积累的档案。

• 2020

  阿雷西博天文台坍塌

  [1]SETI@homeen.wikipedia.org

  阿雷西博的坍塌移除了SETI@home观测数据的一个主要历史来源，增加了替代设施的相关性。

• 2016

  添加Breakthrough Listen数据

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  SETI@home开始处理与Breakthrough Listen项目相关的观测数据。

• 2015

  采用GPU处理

  [1]SETI@homeen.wikipedia.org

  该项目开始使用基于CUDA的图形处理支持，允许兼容的GPU为计算工作负载做出贡献。

• 2008

  Astropulse进入更广泛分发

  [1]SETI@homeen.wikipedia.org

  Astropulse工作单元在测试后开始更广泛分发，将项目扩展到短时脉冲和其他天体物理现象。

• 2006

  SETI@home Enhanced推出

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  5月，一个新应用程序开始分发工作单元，对几种信号类别应用更敏感或计算要求更高的分析。

• 2005

  SETI@home Classic退役

  [1]SETI@homeen.wikipedia.org

  原始客户端运行至12月15日，之后项目迁移到BOINC平台。

• 2004

  SHGb02+14a候选信号公布

  [1]SETI@homeen.wikipedia.org

  该项目将射电源SHGb02+14a作为一个需要进一步检查的显著候选位置进行宣传；它未被确认为地外信号。

• 1999

  公开发布

  [1]SETI@homeen.wikipedia.org

  SETI@home于1999年5月17日发布其公共志愿计算软件，创建了一个大规模互联网平台，将无线电信号分析分发到个人计算机。

一个开放的、全球分布的公民科学和志愿计算项目，将闲置的消费级计算能力转化为大规模射电天文分析资源。

• 志愿计算客户端 · 1999

  SETI@home Classic

  最初的SETI@home应用程序将射电望远镜工作单元分发给互联网连接的个人计算机。它通常作为屏幕保护程序或后台进程运行，专门用于SETI@home分析。Classic平台于2005年被BOINC取代。

• 志愿计算项目 · 2005

  基于BOINC的SETI@home

  BOINC实现使SETI@home能够分发更先进的信号处理应用程序，并与其他志愿科学项目共存。它支持复制工作单元、结果法定人数、信用核算和更广泛的计算机硬件。

• 无线电信号分析应用 · 2006

  SETI@home Enhanced

  SETI@home Enhanced提高了选定高斯、脉冲和其他候选信号类型分析的复杂性和灵敏度。一些工作单元比早期应用程序需要更多处理。

• 天体物理信号分析应用 · 2008

  Astropulse

  Astropulse将计算搜索扩展到短时或脉冲现象，包括可能的快速旋转脉冲星、原初黑洞爆炸和其他不寻常的天体物理源。它补充而非简单取代了原始的SETI@home分析。

• 数据分析工具

  Nebula

  Nebula是科学团队开发的工具，用于帮助识别和去除积累的观测结果中的射频干扰，支持对候选信号分组进行排序以进行后续观测。

• 1999

  未经授权使用工作场所和机构计算机

  一些参与者在未经授权的情况下在雇主、学校或其他机构系统上安装SETI@home。报告的案例包括纪律处分和大量清理或移除成本。这些事件涉及计算资源的滥用，而非项目的科学有效性。

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• 2005BOINC 过渡

  Worldwide

  该项目将参与者从专用的Classic客户端迁移到BOINC，将SETI@home呈现为更广泛的志愿科学基础设施中的一个项目。

  结果. 这一过渡使得应用更加灵活，支持更广泛的硬件，并能够参与多个研究项目。

  来源
• 1999全球志愿计算招募

  Worldwide

  SETI@home通过免费的屏幕保护程序和客户端应用程序，邀请公众将闲置的计算机能力捐赠给射电天文分析。该活动使普通家庭用户能够参与，并帮助建立了项目的国际社区。

  结果. 该项目发展成为最大的志愿计算社区之一，并证明了互联网分布式科学计算的可行性。

  来源

• 2020

  暂停分发新的志愿工作战略

  背景

  团队报告称，以现有方式继续分发工作的回报递减，需要分析大约二十年的积累结果。

  采取的行动

  3月31日，新的SETI@home工作单元停止发送给志愿客户端，而科学团队转向档案分析和解释。

  后续影响

  众包计算阶段进入休眠。团队保留了基于MeerKAT和FAST等设施观测数据进行未来工作的可能性。

  来源

• 2016

  处理Breakthrough Listen观测数据战略

  背景

  该项目寻求扩大可用于志愿分析的射电观测范围。

  采取的行动

  SETI@home开始处理来自Breakthrough Listen计划的数据。

  后续影响

  该项目整合了超出其早期核心数据源的观测数据。

  来源

• 2006

  推出SETI@home Enhanced新品

  背景

  计算机性能的提高使项目能够应用更苛刻的信号分析方法。

  采取的行动

  该项目分发了一个新应用程序，对选定的信号类别具有更高的灵敏度。

  后续影响

  一些工作单元在科学上更敏感，但也需要更多的处理时间。

  来源

• 2005

  用BOINC取代Classic客户端战略

  背景

  原始客户端仅限于SETI@home，无法提供通用志愿计算框架的灵活性。

  采取的行动

  该项目将其公共计算操作迁移到伯克利开放式网络计算基础设施。

  后续影响

  SETI@home获得了更先进的应用程序，并成为更广泛的分布式科学项目生态系统的一部分。

  来源

1. 1SETI@homeen.wikipedia.org
2. 2SETI@home project websitesetiathome.ssl.berkeley.edu