Jill Tarter og SETI

[BjarneModerator Super Nova]

Jill Tarter and SETI

Jill Tarter holds the Bernard M. Oliver Chair for SETI Research at the SETI Institute in Mountain View, California. Tarter received her Bachelor of Engineering Physics Degree with Distinction from Cornell University and her Master’s Degree and a Ph.D. in Astronomy from the University of California, Berkeley. She served as Project Scientist for NASA’s SETI program, the High Resolution Microwave Survey, and has conducted numerous observational programs at radio observatories worldwide. Since the termination of funding for NASA’s SETI program in 1993, she has served in a leadership role to secure private funding to continue the exploratory science. Currently, she serves on the management board for the Allen Telescope Array, an innovative array of 350 (when fully realized) 6-m antennas at the Hat Creek Radio Observatory, it will simultaneously survey the radio universe for known and unexpected sources of astrophysical emissions, and speed up the search for radio emissions from other distant technologies by orders of magnitude.

Tarter’s work has brought her wide recognition in the scientific community, including the Lifetime Achievement Award from Women in Aerospace, two Public Service Medals from NASA, Chabot Observatory’s Person of the Year award (1997), Women of Achievement Award in the Science and Technology category by the Women’s Fund and the San Jose Mercury News (1998), and the Tesla Award of Technology at the Telluride Tech Festival (2001). She was elected an AAAS Fellow in 2002 and a California Academy of Sciences Fellow in 2003. In 2004 Time Magazine named her one of the Time 100 most influential people in the world, and in 2005 Tarter was awarded the Carl Sagan Prize for Science Popularization at Wonderfest, the biannual San Francisco Bay Area Festival of Science.

Tarter is deeply involved in the education of future citizens and scientists. In addition to her scientific leadership at NASA and SETI Institute, Tarter was the Principal Investigator for two curriculum development projects funded by NSF, NASA, and others. The first, the Life in the Universe series, created 6 science teaching guides for grades 3-9 (published 1994-96). Her second project, Voyages Through Time, is an integrated high school science curriculum on the fundamental theme of evolution in six modules: Cosmic Evolution, Planetary Evolution, Origin of Life, Evolution of Life, Hominid Evolution and Evolution of Technology (published 2003). Tarter is a frequent speaker for science teacher meetings and at museums and science centers, bringing her commitment to science and education to both teachers and the public. Many people are now familiar with her work as portrayed by Jodie Foster in the movie Contact.

Technical Description of work

The Center for SETI Research uses the Allen Telescope Array (ATA) and the SonATA signal processing system to observe the thousands of candidate exoplanets being found by the Kepler spacecraft, as well as the confirmed exoplanets cataloged in the Exoplanet Encyclopedia. We are exploring the quiet terrestrial microwave window from 1 to 10 GHz, looking for deliberately broadcast signals from distant technological civilizations. Our signal detection system has been optimized to find narrowband signals exhibiting a degree of frequency compression that is not expected from any form of natural astrophysical emitters. For strong signals, there is limited sensitivity to broadband signals.

The ATA currently consists of 42 6.1m antennas and is designed to grow to 350 antennas. Because of the small size of the individual dishes, the array observes a large field of view having a FWHM = 3.5°/ (f in GHz). We utilize three phased array beamformers to observe three objects at the same time. Although we usually observe with all three beamformers tuned to the same sky frequency, it is possible to tune two of them to one frequency and the third to another frequency within the 1-10 GHz range. We follow up on detected candidate signals in near-real-time in order to discriminate against human-generated sources of radio frequency interference. Thus we have poor sensitivity to transient signals whose persistence is less than a few minutes.

The SonATA system is fully automated and is controlled by observing scripts. The beamformers are calibrated (focused) over a frequency span of several hundred megahertz at least once every 24 hours. Targets are selected for each of the beams and data are collected, and temporarily stored, from an input bandwidth of 104 MHz and filtered down to individual spectral bins ~1 Hz in width. These stored data are analyzed by efficient signal detectors optimized for drifting continuous wave signals or drifting pulses, while new data are being collected at the next, higher frequency. Signal paths identified as having statistically significant power levels are flagged as candidates by the detector algorithms and followed up on in the next activity cycle. If no candidates are found, the next activity cycle analyzes the next batch of data in temporary storage and collects data at the next higher frequency. Before classification as a candidate signal, simple tests exclude signals that have zero drift (they are internally generated and locked to the observatory frequency standard), or signals that are seen in more than one beam at the same time (they are entering the far sidelobes of the synthesized beams), or signals that are cataloged in an RFI database for the past week, as being due to interference. Any remaining candidates are scheduled for a sequence of reobservations on and off the source direction. Candidates that are not reacquired when reobserved, or are seen when pointing off source are reclassified as interference and the automated observing script continues with the next frequency range to be observed.

There are regions of the microwave window that are heavily used for terrestrial communication services. Sometimes the signal detectors register so many different signals at the same time that it becomes impossible to complete the process of classifying signal candidates within the time allotted to each activity cycle. Such spectral regions are labeled ‘crowded bands’ and are subsequently ignored during observations. In an attempt to recapture these frequency bands, we are experimenting with a citizen science application called SETI Live!. Over time, small portions of these crowded bands are displayed to volunteers who help to identify and classify these signals, closing the feedback-loop to the SonATA detectors at the same near-real-time cadence as the software system. The ultimate purpose of this activity is to detect an extraterrestrial signal that might otherwise have been missed among all the terrestrial signals. If volunteers can help to recognize the transmitting source for these crowded bands, then it may eventually become possible to schedule around the interfering transmitters and regain these frequencies again.

 
Motivet for dette indlæg er, at jeg forleden aften så filmen “Contact” baseret på Carl Sagans roman af samme navn, som igen er inspireret af Jill Tarters liv.

[Torben TaustrupAdmin Neutron star]

Flytning af Bjarnes emne:

Jeg vil gerne fortsætte beretningen om Jill Tarter og SETI efter, at NASA lukkede helt ned for støtten til SETI, herunder også anvendelsen af den specielle multikanal mikrobølgeanalysator, som NASA ejede. Der skulle udføres meget papirarbejde med at forklare, at den var helt uanvendelig til andre formål. NASA fik endelig lov til kassere den, så Tarter kunne få den udleveret. Men hvorfra fik hun bevillingerne? Sir SETI, som hun omtaler Barney Oliver, foreslog, at hun skulle søge donationer hos teknologi-milliardærene i Silicon Valey. Oliver var igennem mange årtier leder af HP’s udviklingslaboratorium (han havde sammen med Shannon opfundet pulskodemodulation), og han var en stor fortaler for SETI. Men det var helt umuligt at få støtte fra disse teknologi-iværksættere uden at de også følte, at en af deres egne stod for selve eftersøgningen. Derfor ledes SETI-instituttes SETI-aktivitet af ingeniører, som også er iværksættere med mange virksomheder bag sig. Jill Tarter er egentlig også uddannet som ingeniør; men hun fik hurtigt smag for astronomi, så hun fulgte alle de kurser om astronomi, som hun fik mulighed for. Dette kan man ikke sige om teknologi-iværksætterne: De har ofte deres viden om astronomi fra Science Fiction. Yuri Milner (Breakthrough Listen) har senere købt Barney Olivers “mansion”.

SETI-instituttes indsamling startede med Oliver og David Packard (nogle husker måske, at David Packard var forsvarsminister under Nixon). Der findes forbløffende mange danskere, som er verdensberømte ude i verden, men næsten totalt ukendte i Danmark. En af David Packards gamle venner var Harald T. Friis. Haralds kone Inger blev over 100 år. Hun boede i nærheden af SETI-instituttet. Ægteparret testamenterede et beløb til SETI-instituttet.
Jeg har fundet ud af, hvem Harald T. Friis var. Er det bare mig, som aldrig har hørt om ham?

TOC Observatory - "http://tocobs.org -14.5″ – f:4,2 Newt - Atik383 - ZWO2600-mono – SXV H9 - QHY8L-color - SkyWatcher 80 mm ED refraktor - 60 mm F:6 apocromat - TAL Apolar 125 f : 7,5.

[BjarneModerator Super Nova]

Det viser sig, at jeg huskede forkert. Harald Friis fortsatte efter pensioneringen med at arbejde som konsulent for Hewlett-Packard. Friis testamenterede i 1976 en del af sin formue til SETI-arbejdet. Dette var 7 år før oprettelsen af SETI Instituttet; men Tarter mødte i denne forbindelse Inger Friis. Harald Trap Friis blev født i Næstved i 1893. Han arbejdede hele sit forskerliv på Bell laboratorierne med radiobølgers detektion. Han hjalp således Karl Guthe Jansky med den forstærker, som i 1931 detekterede radiostråling fra Mælkevejens centrum. Det er måske her på sin plans at minde om, hvem der først foreslog SETI som en simpel måde til at afgøre, om der var liv andre steder i universet. Giuseppe Cocconi var en italiensk partikelfysiker ved CERN. Philip Morrison var fysikprofessor ved MIT. Disse to forskere skrev sammen den berømte artikel “Searching for Interstellar Communications”. Antagelsen var, at kun en biologisk udvikling kunne frembringe et væsen med abstrakte forestillinger, som kunne resultere i et teknisk samfund, som kunne udsende kunstige signaler i området omkring 21 cm. Det var blevet ret klart, at man ikke kunne forvente af finde intelligent liv i Solsystemet. Man kunne med SETI springe over alle mellemregninger for, en gang for alle, at bevise, at der er liv andre steder i universet.

Lad mig nu springe til 1977 og opsendelsen af rumsonden Voyager 1 med den berømte “Voyager Golden Record” https://en.wikipedia.org/wiki/Voyager_Golden_Record. Den indeholder informationer fra Jorden, hvis nogen skulle finde den, hvad der er ekstremt usandsynligt.

Jill Tarter lod sig i 2012 pensionere som direktør for SETI instituttet, for at give plads til “Silicon Valey” teknologi-iværksætternes idèer om, hvad man skulle gøre med SETI. Hun ville i stedet koncentrere sig om at lave et moderne sidestykke til “Voyager Golden Record” i form af bidrag fra alle verdens børn via deres smartphones. Ideen var, at denne moderne samling af data skulle udsendes til stjernerne. Hun indkaldte derfor til en konference blandt SETI instituttes støtter for at planlægge “aktiv” SETI. Planen falder helt i tråd med moderne formidling. Konferencen blev en total fiasko. Deltagerne var polariserede mellem begejstrede tilhængere og lige så arge modstandere, som fuldt og fast tror på, at singulariteten (kunstig superintelligens) om få år vil omstyrte den herskende verdensorden. Man taler forbi hinanden. Det kan kun gå for langsom for den ene gruppe; den anden vil have aktiv SETI forbudt ved lov. En underskriftsindsamling advarer mod superintelligens. Den meget omtalte “deep learning” hos Google og andre har imidlertid intet at gøre med “intelligens” i sædvanlig forstand. Metoden er meget god til at finde en veldefineret nål i en meget stor høstak. Tarter er kommet til den konklusion, at offentligheden hurtigt trættes af enorme mængder støj. Interessen fra offentligheden for selv at udføre SETI forsvandt efter et par år. Den slags kedetigt arbejde overlades best til deep-learning. Man vil sikkert opdage, at dette også gælder eftersøgning af Planet 9.

Hvad er singularitetsbevægelsens argument for den snarlige komme af den kunstige superintelligens? Såvidt jeg kan se, er det eneste argument Moores lov. Gordon Moore (grundlæggeren af Intel) skriver, at antallet af transistorer på en siliciumskive fordobles hvert andet år. Moores lov er en exponentialfunktion. En exponentialfunktion går meget hurtigt mod uendelig (singulariteten). Antagelsen er nu, at udviklingen mod kunstig intelligens (selvom ingen rigtig ved, hvad det er) også følger Moores lov. Jo, Gordon Earle Moore gav også et millionbeløb til SETI.
Jeg vil vende tilbage til singularitetsbevægelsen.

[BjarneModerator Super Nova]

Jeg indrømmer, at jeg (igen) tog fejl. Begrebet om en teknologisk singularitet stammer ikke fra de teknologiske iværksættere. Den stammer fra den britiske matematiker Irvin John Good, hvis oprindelige navn var Isidore Jacob Gudak. Han var søn af en polsk jødisk familie i London. Han arbejdede sammen med Alan Turing som kryptolog i Bletchley Park under anden verdenskrig. Good fortsatte efter krigen med at samarbejde med Turing om design af computere og bayesisk statistik på University of Manchester. Good fik i 1967 tilbudt en stilling i USA som professor i statistik ved Virginia Polytechnic Institute. Good havde lige før tilbudet fra USA en treårig stilling som Senior Research Fellow at Trinity College, Oxford. Det var her han i 1965 offentliggjorde artiklen “Speculations Concerning the First Ultraintelligent Machine” i Advances in Computers, vol. 6 (1965) 31ff. Heri findes dette ofte citerede afsnit:

“Let an ultraintelligent machine be defined as a machine that can far surpass all the intellectual activities of any man however clever. Since the design of machines is one of these intellectual activities, an ultraintelligent machine could design even better machines; there would then unquestionably be an ‘intelligence explosion,’ and the intelligence of man would be left far behind. Thus the first ultraintelligent machine is the last invention that man need ever make.”

Stanley Kubrick konsulterede Good om kunstig intelligens i forbindelse med filmen 2001: A Space Odyssey (1968), hvor en af hovedpersonerne er den paranoide supercomputer HAL 9000 (med superintelligens).

Ideen er, at et program med en generel kunstig intelligens inden for den specielle egenskab at skrive programmer med en forbedret generel kunstig intelligens medfører en rekursiv process, som lynhurtigt forbedrer egenskaberne til et program med superintelligens. Det antages, at det er muligt at skrive et sådant program uden at involvere eksterne fysiske enheder. Det store spørgsmål: er dette muligt, eller kan man bevise, at det ikke er muligt? Hvis et sådant superintelligent program får kontrol over ydre fysiske enheder, vil resultatet blive en teknologisk singularitet, som totalt vil omstyrte den eksisterende verdensorden. Er dette godt eller dårligt? Det afhænger af, om man kan bevare kontrollen over programmet. Nogle har sammenlignet situationen med udviklingen af atombomben. Mange mente, at dette ikke var muligt; men det var aligevel muligt.

[BjarneModerator Super Nova]

Jeg er begyndt at læse Max Tegmarks bog “Life 3.0: Being Human in the Age of Artificial Intelligence”. Det er strengt taget et nyt emne; men det er en naturlig forlængelse af Jill Tarters arbejde med SETI. Tegmark har, som titlen antyder, en bredere tilgang til definitionen af liv, så den også inkluderer den kunstige del af slagsen. Jeg vil starte med at definere de engelske forkortelser. AI = kunstig intelligens består af mange forskellige algoritmer med tilhørende programmer, som inden for begrænsede områder opfører sig intelligente. AGI = kunstig generel intelligens er et hypotetisk program, som på alle mentale områder er ethvert menneske overlegent. Året 2015 er skelsættende, idet Max Tegmark sammen med den kendte engelske datalog Stuart Jonathan Russell indkalde til en (for pressen) lukket konferense om den fremtidige udvikling af AI, herunder muligheden for udvikling af AGI inden for de næste 100 år.

Muligheden for udvikling af AGI har været stærkt kontroversiel blandt dataloger. Forskerne inden for AI havde delt sig i tre hovedkatagorier: a) De digitale utopister mener, at udviklingen AGI er nært forestående (The Singularity is Near), samt at dette er det næste ønskelige skridt i intelligensens kosmiske udvikling. b) Tekno-skeptikerne mener, at AGI er så vanskeligt et projekt, at det tidligst vil ske om 300 år. c) Tilhængerne af gavnlig-AI mener, at et AGI-program vil blive udviklet inden for de næste 100 år, men et godt udfald langt fra sikkert; det er noget, som skal sikres gennem forskning inden for AI-sikkerhed. Denne sikkerhedsforskning kan sammenlignes med sikkerhedsforskning i forbindelse med anvendelsen af kerneenergi. Denne tredelte opsplitning blandt dataloger afspejles fint i Jill Tarters oplevelser med forslaget om aktiv SETI.

Min egen holdning svarede nærmest til b), men en underskriftindsamling fra ikke mindre en 8000 AI-forskere har gjort mig til tilhænger af c). Jeg er blevet blevet endnu større modstander af jubeloptimisterne under a).

[Forfatter]

Indlæg