SETI@Home

SETI@home ("SETI at home", pouvant se traduire par "SETI à la maison") est un projet de calcul distribué utilisant des ordinateurs branchés sur l'Internet. Il est hébergé par le Space Sciences Laboratory de l'Université de Californie, Berkeley. SETI est un acronyme pour Search for Extra-Terrestrial Intelligence (que l'on pourrait traduire par "Recherche d'une intelligence extraterrestre"). SETI@home est accessible au public depuis le 17 mai 1999.^[1],[2],[3]

Sommaire 1 Recherche scientifique 1.1 Résultats 2 Technologie 2.1 Logiciel 3 Statistiques 4 Futur 4.1 Mises-à-jour de l'Observatoire d'Arecibo 4.2 Observatoire de Parkes 5 Aspect compétitif 6 Menaces au projet 6.1 Fermeture potentielle de l'observatoire d'Arecibo 6.2 Projets alternatifs de calcul distribué 6.3 Politiques plus sévères d'utilisation des ordinateurs de compagnies 6.4 Fonds 6.5 Piratage et Fraudes 7 Autres projets de calcul distribué 8 Voir aussi 9 Notes et références

Recherche scientifique

Il y avait deux buts originaux à SETI@home. Le premier était de prouver la fonctionnalité et la viabilité du calcul distribué. Le deuxième était de faire du travail scientifique en supportant une analyse observationnelle cherchant à détecter de la vie intelligente non-terrestre.

Le premier but est généralement considéré comme complètement atteint. La plate-forme BOINC, un développement du SETI@home original, supporte plusieurs projets de calcul distribué dans un vaste éventail de disciplines.

Le deuxième but est, jusqu'ici, un échec. Aucune preuve de signal radio extraterrestre n'a été trouvée par SETI@home. Cependant, une absence de preuve n'étant pas une preuve d'absence, le projet se poursuit.

SETI@home effectue la recherche de transmission radio extraterrestre à partir des observations faites par le radiotélescope d'Arecibo, Puerto Rico. Les données sont prises "passivement" pendant que le télescope est utilisé pour d'autres projets scientifiques. Elles sont digitalisées, emmagasinées et expédiées aux installations de SETI@home en Californie. Par la suite, elles sont divisées en petites unités de fréquence et temps qui sont analysées à l'aide d'un logiciel afin d'y déceler un signal, c'est-à-dire une variation qui se distingue du bruit cosmique et qui contient de l'information.

Le point crucial de SETI@home est que les millions d'unités produites sont envoyées à des ordinateurs personnels qui utilisent le logiciel et qui, une fois l'analyse terminée, retournent les résultats à la source. Ainsi, une analyse de données nécessitant un temps de calcul faramineux pour un seul ordinateur devient faisable par la "distribution" de la tâche à une grande communauté d'internautes.

Le logiciel recherche quatre types de signaux^{[réf. nécessaire]} qui pourraient se distinguer du bruit cosmique :

• Des pics dans la densité spectrale de puissance,
• Des montées et descentes de forme gaussienne dans la puissance de transmission, qui pourraient représenter le passage du lobe principal du radiotélescope sur une source radio,
• Des triplets (trois pics de puissance dans un rang),
• Des modulations du signal qui pourraient représenter une transmission à bande étroite.

Un signal radio extraterrestre peut être affecté de bien des manières par le milieu interstellaire et par le mouvement de la source par rapport à la Terre. Le signal potentiel est donc traité de plusieurs façons (bien que toutes les méthodes de détection ne soient pas exploitées) afin d'avoir les meilleures chances possibles de le distinguer du bruit cosmique ambiant. Un signal radio extraterrestre intelligent provenant d'une autre planète ayant une vitesse et une accélération différente de la Terre subira une variation de fréquence en fonction du temps. Le logiciel SETI@home recherche également ces variations.

Le logiciel fonctionne un peu comme lorsque l'on tourne le bouton de fréquence d'un poste de radio pour capter différents canaux. Si le signal augmente, cela attire l'attention. De manière plus technique, le logiciel implique quantité d'analyses digitales, principalement via des transformées de Fourier discrètes avec des chirps de périodes et durées différentes.

Résultats

Bien que le projet n'ait détecté aucun signal d'une intelligence extraterrestre, il a identifié plusieurs candidats à certains endroits dans le ciel où des pics d'intensité sont difficilement attribuables à du bruit cosmique^[4]. Ces positions ont été notées pour analyses ultérieures. À ce jour, le principal candidat a été annoncé le 1^er septembre 2004, il se nomme Radio source SHGb02+14a.

L'astronome Seth Shostak a affirmé^[5], en se basant sur l'équation de Drake, qu'il s'attend à obtenir un signal concluant entre 2020 et 2025. Ceci signifierait que, malgré l'insuccès du projet durant près de dix ans, un effort prolongé pourrait être fructueux.

Bien que le projet n'ait pas atteint le but de trouver une intelligence extraterrestre, il a prouvé à la communauté scientifique que les projets de calcul distribué, utilisant des ordinateurs personnels connectés à l'Internet, sont des outils d'analyse considérables qui peuvent rivaliser avec les plus puissants superordinateurs^[6].

Technologie

N'importe qui possédant un ordinateur ayant un accès à l'Internet peut participer à SETI@home en exécutant un programme gratuit qui télécharge et analyse les données d'un radiotélescope.

Les données sont enregistrées sur des rubans de 36 Gigabytes à l'Observatoire d'Arecibo, Puerto Rico. Chacun des disques possède 15,5 heures d'observations qui sont par la suite envoyées à Berkeley^[7]. Arecibo n'ayant pas de connexion Internet à large bande passante, les données doivent être envoyées par la poste.

Une fois à Berkeley, les données sont divisées en unités de temps et de fréquence de 107 secondes^[8] (approximativement 0,35 Megabyte). Ces "unités de travail" (work units) sont alors envoyées partout dans le monde, via l'Internet et à partir du serveur de SETI@home, afin d'être analysées.

Le logiciel d'analyse peut rechercher des signaux ayant le dixième de la force de ceux qui pouvaient être détectés lors d'autres recensements. Ceci s'explique par l'utilisation d'un algorithme informatique puissant nommé coherent integration (que l'on pourrait traduire par intégration cohérente) qui demande une puissance de calcul que nul autre projet SETI n'aurait.

Les unités de travail analysées sont normalement renvoyées automatiquement à Berkeley. Elles y sont stockées dans une banque de données par des ordinateurs dédiés au projet. Les interférences sont éliminées et une panoplie d'algorithmes est utilisée afin de chercher les signaux les plus intéressants.

Logiciel

Le logiciel de calcul distribué SETI@home fonctionne soit sous forme d'écran de veille, soit de manière continue pendant que l'utilisateur travaille, utilisant une certaine puissance du processeur qui ne serait pas utilisée autrement.

La plate-forme initiale supportant le logiciel, nommée désormais "SETI@home classique" (SETI@home classic), fut utilisée du 17 mai 1999 au 15 décembre 2005. Elle ne pouvait faire fonctionner que le projet SETI@home. Elle a été remplacée par le Berkeley Open Infrastructure for Network Computing (BOINC, pouvant se traduire par "Infrastructure ouverte de Berkeley pour le calcul distribué ") qui permet aux utilisateurs d'analyser plus de types de signaux et de participer à d'autres projets de calcul distribué en même temps que celui de SETI@home.

La discontinuation du SETI@home classique a empêché les ordinateurs Macintosh utilisant des systèmes d'exploitation pré-OS X de pouvoir participer au projet.

Le 3 mai 2006, de nouvelles unités de travail pour une nouvelle version de SETI@home, appelée "SETI@home Augmenté" (SETI@home Enhanced), ont été distribuées. Ainsi, les ordinateurs fournissent la puissance pour un travail beaucoup plus intensif qu'à l'origine du projet. Cette nouvelle version est deux fois plus sensible au signaux gaussiens ainsi qu'à certains types de signaux modulés que la version originale (BOINC) du logiciel. Elle a été optimisée au point où elle analyse plus rapidement que les versions précédentes certaines unités de travail. Cependant, d'autres unités de travail (les meilleures, scientifiquement parlant) vont demander un temps d'analyse plus long.

Certaines applications de SETI@home, optimisées pour des types particuliers de processeurs, furent accessibles. On y réfère comme étant les « exécutables optimisés » (optimized executables). En 2008, la plupart de ces applications sont optimisées pour les processeurs Intel^[9].

SETI@home a également été utilisé comme outil pour effectuer des tests de performance sur des stations de travail. Plus précisément comme test en stress en utilisant le processeur à puissance maximale pendant une période soutenue. Cela est particulièrement utile pour le surfréquençage.

Statistiques

Avec plus de 5,2 millions de participants depuis son lancement, ce projet de calcul distribué est celui qui a recueilli le plus de participants jusqu'ici. On est bien au-dessus des intentions initiales, qui visaient l'utilisation de 50 000 à 100 000 ordinateurs personnels. Depuis le 17 mai 1999, le projet a accumulé plus de deux millions d'années de temps d'analyse d'ordinateur.

Avec 1,7 million d'ordinateurs utilisés (4 janvier 2008), SETI@home a une puissance de calcul de 364,8 TeraFLOPS [1]. En comparaison, le superordinateur de 2007, Blue Gene, obtient une vitesse de 478 TeraFLOPS.

Futur

Mises-à-jour de l'Observatoire d'Arecibo

Observatoire de Parkes

Des annonces avaient été faites concernant la possible utilisation de l'Observatoire de Parkes en Australie afin d'analyser l'hémisphère sud^[10]. Cependant, cette idée semble avoir été abandonnée (on n'y fait plus mention sur le site Internet du projet).

Aspect compétitif

Les utilisateurs de SETI@home ont rapidement commencé à compétitionner les uns contre les autres pour déterminer qui analysera le plus d'unité de travail. Chaque unité de travail analysée est créditée et compilée statistiquement par le projet. Des équipes se sont formées pour combiner les efforts individuels. La compétition s'est poursuivie et s'est étendue avec l'avènement de BOINC.

Comme pour toute compétition, des tentatives de tricherie ont été faite pour obtenir le crédit d'analyses qui n'ont pas été faites. Pour contrer cela, toutes les unités de travail sont envoyées à plusieurs ordinateurs par SETI@home. On appelle cela la "réplication initiale" ("initial replication"). Au départ, on envoie les unités à 3 ordinateurs différents. L'unité de travail est créditée au moment où il y a au moins deux réplications qui ont été retournées et qui présentent des résultats cohérents entre eux. On appelle cela "quorum" ("minimum quorum"). Si, dû à des erreurs de traitement informatique ou à une tricherie par soumission de fausses analyses, les résultats ne sont pas cohérents, des répliques supplémentaires sont envoyées jusqu'à ce que le quorum soit atteint. Le même crédit final est alors accordé à toutes les machines qui ont retourné le résultat correct. Puisque le crédit d'analyse varie parfois légèrement d'un ordinateur à l'autre (dû à des différences mineures entre les processeurs^{[réf. nécessaire]}), le crédit final accordé correspond au plus petit crédit réclamé.

Certains utilisateurs ont installé et fait fonctionner SETI@home sur des ordinateurs de leur milieu de travail. Cette action est nommée, en anglais, "borging", d'après les Borgs, une race de créatures assimilatrices de l'univers de science-fiction Star Trek. Dans au moins un cas^[11], ceci a mené au licenciement d'un employé.

D'autres utilisateurs ont accumulés de grandes quantités d'équipement à la maison pour créer des "fermes SETI" ("SETI farms"). Elles consistent normalement en une série d'ordinateurs empilés, sans moniteurs, et n'ayant qu'une carte mère, un processeur, de la mémoire vive et une alimentation électrique.

Menaces au projet

Comme pour tout projet à long terme, il y a plusieurs facteurs qui pourraient menacer la poursuite de SETI@home. Quelques-uns d'entre eux sont détaillés ci-après.

Fermeture potentielle de l'observatoire d'Arecibo

Pour le moment, SETI@home obtient ses données brutes des installations de l'Observatoire d'Arecibo. Ces dernières sont opérées par le National Astronomy and Ionosphere Center, administré par l'Université Cornell. La baisse du budget d'opération de l'observatoire a créé un manque à gagner qui n'a pas (encore ?) été compensé par d'autres sources telles des donateurs privés, la NASA, d'autres institutions de recherche étrangères ou associations à but non lucratif comme SETI@home. Ce manque tourne aux alentours de 2 5 millions de dollars américain, ce qui serait l'équivalent d'à peu près 0,5 % du montant dépensé en électricité par l'ensemble des utilisateurs de SETI@home^{[réf. nécessaire]}.

Sans les fonds nécessaires, la National Science Foundation a clairement fait savoir que l'observatoire fermera en 2011, ce qui coupera la source des données de SETI@home.

Projets alternatifs de calcul distribué

Lorsque le projet fut lancé, il y avait peu d'autres projets de recherche auxquels il était possible de donner du temps d'ordinateur. Il existe aujourd'hui beaucoup d'autres projets similaires (surtout depuis le lancement de la plate-forme BOINC) avec lesquels SETI@home est en concurrence.

Politiques plus sévères d'utilisation des ordinateurs de compagnies

En date du 16 octobre 2005, approximativement un tiers de l'analyse des unités de travail sur les versions pré-BOINC du logiciel étaient faites à partir d'ordinateurs situés au travail ou à l'école^[12]. Des politiques plus sévères concernant l'utilisation des ordinateurs professionnels (en dehors de la "maison") pourraient donc nuire au projet. Rappelons que dans au moins un cas, une personne fut renvoyée suite à l'installation et l'utilisation non-autorisées de SETI@home sur des ordinateurs utilisés pour l'État de l'Ohio^[13].

Fonds

Actuellement^{[Quand ?]}, il n'y a pas de fonds gouvernementaux consacrés à la recherche SETI. Des dons privés ainsi que l'aptitude du Berkeley Space Science Lab à fonctionner avec de petits budgets ont permis à SETI@home de se poursuivre bien au-delà de la durée initiale prévue pour le projet. Il doit cependant continuer à compétitionner contre d'autres projets SETI ainsi que des projets de sciences spatiales pour l'obtention de fonds.

Piratage et Fraudes

Certains individus et compagnies ont fait des changements non-officiels à la partie distribuée du logiciel pour tenter de produire des analyses plus rapidement. Ceci a compromis l'intégrité de l'ensemble des résultats^[14]. En conséquence, le logiciel a dû être mis à jour pour mieux détecter de tels changements. Bien que SETI@home ne soit pas à l'abri des analyses trafiquées, il se protège de ces dernières par l'analyse de la cohérence entre les résultats d'analyses d'une même unité de travail par plusieurs ordinateurs différents^[15].

Autres projets de calcul distribué

Le calcul distribué est aussi utilisé pour la recherche médicale avec, entre autres, des projets recherchant des traitements pour le SIDA (FightAIDS@home) et étudiant le repliement de protéine dans diverses configurations de température et de pression (Folding@home). Depuis l'arrivée de la plate-forme BOINC, les utilisateurs peuvent diviser le temps de travail de leur ordinateur entre différents projets en accordant à chacun un pourcentage donné du temps de processeur.

Voir aussi

• SETI
• Calcul distribué
• BOINC
• Liste des projets BOINC
• Einstein@Home
• Folding@home
• PlanetQuest
• Rosetta@home
• Distributed.net
• Grille informatique

Notes et références

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