SETI@Home: The Distributed Computing for SETI

มีคำถามมานานแล้วว่าโลกของเราเป็นดาวเคราะห์ดวงเดียวที่มีสิ่งมีชีวิต อาศัยอยู่จริงหรือไม่ ??.. หรือว่ามีดาวเคราะห์อื่นในเอกภพที่กว้างใหญ่นี้ที่มีสิ่งมีชีวิตเช่นเดียว กับโลกของเรา ?? คำถามนี้มีคนจำนวนไม่น้อยพยายามหาคำตอบ หนึ่งในนั้นคือ The Search for Extraterrestrial Intelligence หรือ SETI เราอาจจะได้ยินชื่อนี้หลายหน จากในภาพยนตร์ อย่างเรื่อง Independence Day, The X-Files และ Contact เรื่องนี้ไม่ใช่นิยายครับ SETI มีอยู่จริง แล้วก็ทำการค้นหากันจริงๆ ภายใต้พื้นฐานและกฏทางวิทยาศาสตร์ (ไม่ใช่นั่งสมาธิติดต่อเหมือนบ้านเราแน่ๆ – -“).. เขาทำกันได้อย่างไร ? เราจะมีส่วนในการค้นหาได้หรือเปล่า? .. เรามาเริ่มกันที่แนวความคิดและพื้นฐานของการค้นหาอารยธรรมนอกโลกกันก่อนครับ

The Drake Equation

ประมาณ กันว่า ดวงอาทิตย์ของเราเป็นเพียง 1 ในดาวฤกษ์กว่า 400,000 ล้านดวงในเขตของดาราจักรทางช้างเผือก และทางช้างเผือกก็เป็นเพียง 1 ในหลายพันล้านดาราจักรในเอกภพ โลกเราจะโดดเดี่ยวขนาดที่เป็นดาวดวงเดียวที่มีสิ่งมีชีวิตเชียวหรือ ?? มันน่าจะมีสิ่งมีชีวิตอยู่บนดาวดวงอื่นบ้างใช่มั้ยครับ ?? คนแรกๆ ที่ประมาณว่าน่าจะมีสิ่งมีชีวิตบนดาวอื่นก็คือนักบินอวกาศชื่อ Frank Drake ครับ.. เค้าคิดสมการง่ายๆ อันนึงขึ้นมาซึ่งปัจจุบันเรียกกันว่า “Drake Equation” โดยใช้วิธีทางสถิติและความน่าจะเป็น สมการของ Drake เขียนไว้อย่างนี้ครับ

N = R * f(p) * n(e) * f(l) * f(i) * f(c) * L

โดยที่

  • N คือจำนวนอารยธรรมบนดาวเคราะห์ภายในเขคดาราจักรทางช้างเผือกที่สามารถสื่อสารกับเราได้ เป็นคำตอบที่เราต้องการ
  • R ซึ่งเป็นอัตราของดาวฤกษ์มีการจัดตัวอย่างเหมาะสมพอจะทำให้เกิดสิ่งมีชีวิต ได้ ขนาดจะต้องไม่ใหญ่เกินไป เพราะดาวฤกษ์ขนาดใหญ่อายุจะสั้น และมักจะกลายเป็น Nova หรือ Supernova ก่อนที่ดาวเคราะห์จะเกิด
  • f(p) คือสัดส่วนของดาวฤกษ์ที่มีดาวเคราะห์เป็นบริวาร แต่เดิมเราไม่เคยพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะมาก่อน แต่เมื่อเร็วๆ นี้กล้อง Hubble พบหลักฐานของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะแล้วราวๆ 20 ดวง เช่นใน Orion Nebular และ Eagle Nebular
  • n(e) คือจำนวนดาวเคราะห์ที่อยู่ในวงโคจรที่เหมาะสมที่จะก่อให้เกิดสิ่งมีชีวิต (suitable ecosphere) หมายถึงต้องมีสภาพที่ก่อให้เกิดองค์ประกอบชีวเคมีที่สำคัญของสิ่งมีชีวิต เช่น น้ำ เราถึงพบว่านักสำรวจอวกาศพยายามหาน้ำบนดาวเคราะห์กันนักหนาไงครับ ดาวเคราะห์จะต้องมีขนาดที่พอเหมาะ ถ้าดาวเคราะห์มีขนาดเล็กจะมีแรงโน้มถ่วงไม่มากพอจะทำให้บรรยากาศมีความ หนาแน่นพอจะเก็บน้ำไว้ได้ ถ้าดาวเคราะห์ขนาดใหญ่เกินไปจะมีแรงโน้มถ่วงมาก น้ำจะอยู่ในสภาวะความหนาแน่นสูงและมีอุณภูมิสูงเกินไป
  • f(l) คือสัดส่วนของดาวเคราะห์ภายใน ecosphere ที่มีสิ่งมีชีวิตจริงๆ
  • f(i) คือสัดส่วนของสิ่งมีชีวิตภายใน ecosphere ที่มีสติปัญญา
  • f(c) คือสัดส่วนของสิ่งมีขีวิตที่มีสติปัญญาที่พัฒนาเทคโนโลยีในการสื่อสาร และพยายามสื่อสารออกมาสู่เอกภพ
  • L คือช่วงชีวิตของอารยธรรมที่สามารถสื่อสารออกมานอกดาวเคราะห์ได้

สมการ ของ Drake ไม่ได้บอกว่ามีจำนวนอารยธรรมเท่าไหร่แน่นอน อาจจะมีเพียงโลกเราเท่านั้นที่มีอารยธรรมที่เจริญพอจะสื่อสารออกไปนอกโลกได้ หรืออาจจะมีอารยธรรมอื่นอีกพัน หรือล้านแห่งก็ได้ แต่ก็เชื่อกันว่าเราไม่ได้เป็นหนึ่งเดียวในเอกภพ (ถ้าเป็นอย่างนั้นจริงคงเหงาน่าดู – -‘) คำถามที่ตามมาก็คือ หากว่ามีอารยธรรมนอกโลกจริงเราจะค้นหาอารยธรรมนอกโลกนี้ได้อย่างไร ???

SETI – The Search for Extraterrestrial Intelligence

การ ค้นหาอารยธรรมนอกโลกที่จริงก็มีหลายแบบครับ ตั้งแต่วิธีทื่อๆ คือสร้างยานอวกาศส่งไปสำรวจ หรือแม้แต่ส่งมนุษย์ไปด้วยก็ได้.. ปัญหาก็คือว่าเรายังไม่เจริญพอจะทำอย่างนี้ได้ หรือถ้าทำได้ก็ไม่คุ้มกับงบประมาณที่ต้องเสียไป ลองนึกดูนะครับ ดาวฤกษ์ที่ใกล้ระบบสุริยะที่สุด (Proxima Centauri ในระบบ Alpha Centauri ) ยังมีระยะทางไป-กลับเกือบสิบปีแสง ต้องใช้งบประมาณและพลังงานมหาศาล ถึงจะได้ไปสำรวจแล้วก็อาจจะได้คำตอบมาว่าแถวนั้นไม่มีอะไรเลย – -” .. มนุษย์ต่างดาวก็คงจะคิดแบบเดียวกัน เรื่องอะไรจะไปสร้างจานบินแพงๆ ส่งไปทั่วเอกภพ ถ้าไม่รู้เลยว่าแถวๆ นั้นมีอะไรอยู่ .. วิธีนี้ไม่ work แน่ :(

ย้อนกลับมาที่สมการของ Drake หลายคนคงสงสัยว่าทำไมในสมการจะต้องมีอะไรที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีในการ สื่อสาร ? เทคโนโลยีในการสื่อสารอย่างวิทยุ โทรทัศน์ หรือแม้แต่มือถือที่เราใช้กันอยู่ เราอาจจะออกแบบไว้ให้สื่อสารภายในชั้นบรรยากาศของโลก แต่ในความเป็นจริงแล้วสัญญาณการถ่ายทอดคลื่นวิทยุเหล่านี้มีบางส่วนที่หลุด รอดออกไปนอกโลกได้ (ถ้าใครได้ดูเรื่อง Contact การที่ TV ถ่ายทอดไปได้ไกลถึงดาว Vega ได้ก็ไม่ใช่เรื่องโม้หรอกครับ มันเกิดได้จริง) ในทางกลับกัน ถ้ามีอารยธรรมนอกโลกที่มีเทคโนโลยีการสื่อสาร สัญญาณจากการสื่อสารนั้นก็จะถูกปล่อยออกมาในเอกภพ ถ้าเราสามารถจับสัญญาณนั้นมาได้ ก็จะเป็นการพิสูจน์ได้ว่า มีอารยธรรมอื่นนอกโลกจริงๆ ..การค้นหาอารยธรรมนอกโลกที่เราใช้กันอยู่ในปัจจุบันจึงเป็นการเฝ้าฟัง สัญญาณคลื่นวิทยุจากนอกโลก ผู้ที่เริ่มการค้นหาแบบนี้คนแรกก็คือ Frank Drake นั่นเอง เค้าทำการทดลองโดยใช้สายอากาศขนาด 85 ฟุตในการสังเกตดาวฤกษ์สองดวงที่อยู่ห่างจากโลกราวๆ 12 ปีแสง การทดลองที่ Drake ทำนี้เรียกว่า Project Ozma จัดทำในปี 1960 .. จะเรียกว่าเป็น โครงการ SETI โครงการแรกก็ไม่ผิดนัก .. ในปัจจุบันมีโครงการ SETI ขนาดใหญ่อยู่สองโครงการคือ Project Phoenix ของ SETI Institute และ โครงการ SETI@home ของ University of California at Berkeley .. ผมจะพูดถึงเฉพาะโครงการ SETI@home ครับเพราะเป็นตัวอย่างของ Computer application ที่ดีมากอันนึง.. SETI เกี่ยวอะไรกับคอมพิวเตอร์ด้วยเหรอ ? .. อืมม..

SETI@home

ที่ UC. Berkeley มีโครงการ SETI ที่ค้นหาอารยธรรมนอกโลกมานานแล้วครับ.. โดยใช้กล้องโทรทรรศ์วิทยุเฝ้าฟังสัญญาณมาวิเคราะห์ ปกติการวิเคราะห์สัญญาณจำเป็นต้องใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูง มากๆ ระดับ supercomputer โน่นเลยครับ แต่ supercomputer มีราคาแพงมาก ทีม SETI ของ UC Berkeley จึงมองหาทางเลือกอื่น แล้วก็พบว่าเครื่อง PC ทั่วไปก็ไม่ได้ใช้ CPU time เต็ม 100% อยู่แล้ว ถ้าสามารถเอา CPU time ที่ไม่ได้ใช้มารวมๆ กันก็จะสามารถประมวลผลข้อมูลได้โดยไม่ต้องใช้ supercomputer .. ก็เลยกลายเป็นที่มาของโครงการ SETI@home .. SETI@home ใช้หลักของ distributed computing แบบ client/server ในการประมวลผลข้อมูล โดยจะมีโปรแกรมที่เป็น client ของ SETI@home ติดตั้งไว้ที่เครื่อง PC.. ตัวโปรแกรมนี้จะติดต่อกับ server ที่ UC Berkeley เพื่อรับงานไปประมวลผล และส่งผลลัพธ์ .. SETI@home ให้อาสาสมัครจากทั่วโลกที่มีคอมพิวเตอร์ต่อกับ Internet สามารถ download โปรแกรม SETI@home client ไปติดตั้ง .. สำหรับ Windows และ Mac โปรแกรม client จะทำหน้าที่แทน screen saver ซึ่งหมายความว่ามันจะประมวลผลเมื่อผู้ใช้ไม่ได้ใช้เครื่องอยู่ ส่วน client บน platform อื่นจะทำงานเป็น background mode หรือ low priority เพื่อไม่ให้รบกวน task อื่นๆ ที่กำลังทำงาน เรียกว่าไม่รบกวนงานปกติของผู้ใช้ล่ะครับ

.. ปัจจุบัน SETI@home ถือว่าเป็น distributed computing ที่ใหญ่ที่สุดในโลก มีอาสาสมัครเข้าร่วมในโครงการจากทั่วโลกเกือบ 3 ล้านคน และยังคง active อยู่ราวๆ 20 -25% ของจำนวนอาสาสมัครทั้งหมด พลังการประมวลผลในปัจจุบันของ SETI@home อยู่ที่ 23 TFLOPs/sec ซึ่งมากกว่าเครื่องที่เร็วที่สุดในโลกเสียอีก (IBM ASCI White SP Power3 375 MHz – 8192 CPU – 4.9 TFLOPs/sec) .. SETI@home client มีให้ download ถึง 47 platforms ทั้ง Windows 9x, NT, *BSD, Solaris, SunOS, AIX, HPUX, Linux, BeOS, IRIX, MacOS, etc. ใช้งานผ่าน firewall ได้ .. นอกจากนี้ยังมีคนช่วยเขียน software สำหรับ run แบบ offline ได้ด้วย .. เรียกว่ามี PC ก็ใช้ SETI@home ได้แน่

การเฝ้าฟังของโครงการ SETI@home



อย่างที่บอกว่าเราใช้วิธีการเฝ้าฟังคลื่นวิทยุจากนอกโลก แต่การจะหาสัญญาณในทุกช่วงความถี่เป็นสิ่งที่ทำได้ลำบากเพราะจะมีข้อมูลมาก เกินไป ดังนั้นจึงต้องลดขอบเขตลงมาเหลือแค่ช่วงใดช่วงนึง ในความเป็นจริงหากเรามีกล้องโทรทรรศ์วิทยุซักอันแล้วหันหน้าชี้ไปในท้องฟ้า จะมีคลื่นวิทยุมากมายผ่านเข้ามา บางส่วนมาจากดาราจักร บางส่วนมาจากภายในบรรยากาศโลกของเรา ถ้าเอาสัญญาณมาวาด diagram จะพบว่าสัญญาณจะมีกำลังสูงช่วงความถี่ < 1 GHz และ > 10 GHz เนื่องจาก Galactic Noise และ Atmospheric Noise ตามลำดับ .. ระหว่างกลางช่วง 1 – 10 GHz จะค่อนข้างเงียบ และสังเกตปรากฏการณ์ได้ง่าย ดังนั้นช่วงนี้เป็นช่วงที่เหมาะสมในการเฝ้าฟัง เราสามารถลดขอบเขตของการเฝ้าฟังได้อีกเนื่องจากความจริงที่ว่าในเอกภพมี ไฮโดรเจนจำนวนมากซึ่งจะส่งคลื่นความถี่ 1.42 GHz ออกมา นอกจากนี้ก็ยังมีโมเลกุลของ Hydroxyl (OH) ซึ่งให้ความถี่ 1.64 GHz ด้วย จะเห็นว่าโมเลกุลทั้งสองสามารถรวมตัวกันเป็นน้ำ (H2O) ซึ่งเป็นส่วนประกอบชีวเคมีของสิ่งมีชีวิต การค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลกที่ต้องอาศัยน้ำเป็นองค์ประกอบ จึงแคบลงมาเหลือแค่ช่วง 1.42 – 1.64 GHz ที่เรียกว่า “the water-hole” .. สัญญาณ 1.42 GHz นี่ถือว่ามีความสำคัญทางดาราศาสตร์มาก จนเป็นที่ตกลงกันในนานาชาติว่าห้ามสร้างอุปกรณ์ที่กระจายคลื่นในช่วง 1420 -1427 MHz ความถี่ช่วงนี้จึงเงียบมาก การเฝ้าฟังในช่วงความถี่เฉพาะนี้ช่วยให้สังเกตปรากฏการณ์ได้ง่ายขึ้นเพราะ เราสามารถปรับเครื่องมือให้รับฟังเฉพาะช่วงความถี่ที่เราต้องการได้ เหมือนกับจูนวิทยุไปที่ความถี่ต่างๆ นั่นล่ะครับ



การเฝ้าฟังของ SETI@home ทำโดยใช้ Arecibo Radio Telescope ที่ประเทศ Puerto Rico ครับ กล้อง Arecibo นี้เป็นของรัฐบาลสหรัฐ (National Astronomy and Ionospheric Center) มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของจานรับสัญญาณ 1000 ฟุต (305 เมตร) โดยทำจานรับสัญญาณเป็นรูปกระทะลงไปในหุบเขา ผมว่าหลายๆ คนคงเคยเห็นกล้องนี้แล้วในหนังหลายๆ เรื่อง กล้องนี้สามารถเฝ้าฟังสัญญาณจากท้องฟ้าในช่วง declination -2 ถึง 38 องศา ก็ประมาณ 25% ของท้องฟ้า ข้อมูลของสัญญาณจะถูกบันทึกอย่างต่อเนื่องลงในเทป DLT ขนาด 35 GB ม้วนนึงเก็บได้ราว 15 ชั่วโมงครึ่ง การเฝ้าฟังทั้งหมดจะต้องเก็บข้อมูลราวๆ 39 TB เมื่อเราได้ข้อมูลจากการเฝ้าฟังแล้วทีนี้ก็มาถึงการวิเคราะห์กันล่ะครับ..

Work Units

ข้อมูล จาก Arecibo แต่เดิมจะใช้การขนส่งเทปทางอากาศเอาครับ แต่เดี๋ยวนี้ใช้ Internet แล้ว ข้อมูลจากเทปนี้จะถูกซอยออกเป็นชิ้นเล็กๆ เรียกว่า “work-unit” .. work-unit นี้คือข้อมูลของแถบสัญญาณกว้าง 2.5 MHz มีจุดกึ่งกลางที่ 1420 MHz (1418.75 – 1421.25 MHz) ข้อมูลนี้ยังถูกซอยเป็นชิ้นเล็กๆ อีก 256 ชิ้น แต่ละชิ้นเป็นข้อมูลของสัญญาณกว้าง 10 kHz (9766 Hz, to be exact) และจาก Nyquist theorem เราก็จะได้ว่าสัญญาณ 10 kHz นี้ต้องบันทึกด้วยอัตรา 20 kbps ใน 1 work-unit จะบันทึกไว้ 107 วินาที ดังนั้นขนาดของ work unit ก็จะราวๆ 250 kB (20 kbps x 107 sec / 8 bit / byte) บวกกับ header ของ work-unit แล้วรวมๆ work-unit จะมีขนาด 340 kB .. แต่ละ work unit จะไม่ได้แยกออกจากกันทุก 107 วินาทีครับ เค้าจะให้มัน overlapped กัน 20 – 30 วินาทีเพื่อจะได้มั่นใจว่าข้อมูลสำคัญๆ ตรงช่วงรอยต่อของ work unit ไม่หายไป และ work unit นี่เองที่ SETI@home จะส่งไปให้ client บนเครือข่าย Internet เพื่อช่วยประมวลผล

การประมวลผล Work Unit

ข้อมูล ที่บันทึกมาจาก Arecibo Radio Telescope จะมีลักษณะเฉพาะตัว เนื่องจากจานรับสัญญาณเป็นแบบคงที่จึงไม่สามารถติดตามดาวหรือวัตถุอื่นได้ ดาวหรือวัตถุนั้นจะเคลื่อนผ่านจานรับสัญญาณจากการหมุนของโลก จานจะกวาดผ่านโดยใช้เวลาประมาณ 12 วินาที หากมีสัญญาณจากนอกโลกเข้ามา สัญญาณนั้นจะมีลักษณะอ่อนเมื่อรับได้ที่ขอบจาน แล้วค่อยๆ เข้มขึ้น จนเข้มที่สุดเมื่อผ่านกลางจานแล้วก็ค่อยๆ จางลง เป็นลักษณะของ Gaussian signal ยาว 12 วินาที แต่เราทราบว่าดาวเคราะห์มีการหมุนรอบตัวเองด้วย จึงทำให้เกิด Doppler effect และทำให้ความถี่ของสัญญาณเลื่อนไปได้ ทั้งหมดนี้คือสิ่งที่ต้องพิจารณาในการวิเคราะห์ผลในโปรแกรม client ของSETI@home

โปรแกรม client ของ SETI@home เขียนมาอย่างระมัดระวังมากโดยจะเน้นความถูกต้องของค่ามากกว่าความเร็วในการ ประมวลผล ว่ากันว่า client ของ SETI@home สามารถเขียน code ให้ทำงานได้เร็วกว่านี้ แต่ทีมงานไม่ได้ทำเช่นนั้นเพราะจะเสี่ยงต่อผลที่มีข้อผิดพลาด นอกจากนี้ client ที่ให้ download จะเป็น executable files (precompiled binary) ทั้งหมด เพราะถ้าให้เป็น source code ไป compile เองเหมือนโปรแกรมบน UNIX อื่นๆ user จะมีโอกาสนำ source code ไป optimize เองได้ซึ่งจะทำให้ผลลัพธ์ในการคำนวณไม่ถูกต้อง .. อย่างไรก็ตาม การประมวลผลของ client ก็ยังเป็นไปได้ที่จะเกิดข้อผิดพลาดขึ้นจาก bugs ของ software, compiler, OS, CPU, etc. ดังนั้น 1 work unit จะถูกส่งไปประมวลผลหลายๆ ที่ เพื่อจะได้เอาผลลัพธ์มา cross-check กันได้

เมื่อ ได้รับ work unit แล้ว SETI@home client ทำ baseline smoothing เพื่อตัด wideband feature ออกก่อนเป็นอันดับแรก แล้วจึงเริ่มต้นการวิเคราะห์โดยปรับผลของ Doppler effect ..เราสามารถปรับผล Doppler effect จากการหมุนของโลกได้ไม่ยากเพราะเรารู้อัตราการหมุนที่แน่นอน (สำหรับความถี่ 1.4 GHz จะอยู่ที่ราวๆ 0.16 Hz/s ) แต่เราไม่รู้ว่าดาวเคราะห์ที่ส่งสัญญาณมาจะมีการหมุนเป็นอย่างไร จึงต้องปรับ drift rate นี้ตั้งแต่ -10 Hz/s ถึง 10 Hz/s อย่างละเอียดครั้งละ 0.0018 Hz/s และ -50 Hz/s ถึง 50 Hz/s ครั้งละ 0.0029 Hz/s

ทุกๆ step ของการปรับ drift rate ตัวโปรแกรมจะหาสัญญาณตั้งแต่ bandwidth 0.075 Hz จนถึง 1221 Hz โดยใช้ Fast Fourier Transform (length 2n; n = 3, 4, … , 17) เพื่อแปลงสัญญาณให้อยู่ในรูป time-ordered power spectra จะได้วิเคราะห์ความถี่ในแต่ละย่านได้.. การวิเคราะห์ประกอบด้วย การหา spike signal ที่มีกำลังสูงเกิน 22 เท่าของ mean noise power ..อันนี้ประมาณว่าเท่ากับการหาสัญญาณโทรศัพท์มือถือที่อยู่บนดวงจันทร์ของ ดาวเสาร์โน่น – -”.. สัญญาณที่เกิน 3.2 เท่าของ mean noise power (8.4 x 10 -25 W/m2 ก็จะนำมาทำ goodness-of-fit test ว่ามีลักษณะเป็น Gaussian หรือเปล่า ซึ่งจะได้ผลออกมาเป็นค่า Chi Square.. สุดท้ายเป็นการตรวจสอบสัญญาณ pulse โดยใช้ algorithm สองตัว . ตัวแรกคือ triplet finder algorithm หาสัญญาณ 3 สัญญาณที่มีกำลังเกิน 5.3 x 10 -25 W/m2 และมีคาบเท่าๆ กัน อีก algorithm นึงคือ Fast-Folding Algorithm เพื่อหา pulse ที่มี energy เกิน 1.8 x 10-26 J/m2 ในแต่ละคาบ.. ถ้ายังงงๆ ก็ลองดู pseudo-code ข้างล่างนี่ละกันครับ .. เอาคร่าวๆ 1 work unit ต้องประมวลผลมากถึง 2.4 – 3.8 TFLOPs เครื่อง PC 500 MHz ทั่วๆ ไปใช้เวลาราวๆ 10 – 12 ชม. ต่อ 1 work unit .. โดยเฉลี่ยผลที่ได้จากการการวิเคราะห์คือ 4 spike signals, 1 Gaussian, 1 pulsed signal, 1 triplet signal

for Doppler drift rates from -50 Hz/s to +50 Hz
{
  for bandwidths from 0.075 to 1220 Hz in 2X steps
  {
    Generate time ordered power spectra.
    Search for short duration signals above a constant threshold (spikes)
    for each frequency
    {
      Search for faint signals matching beam parameters (Gaussians)
      Search for groups of three evenly spaced signals (triplets)
      Search for faint repeating pulses (pulses)
    }
  }
}

SETI@home พบอะไรบ้าง

จากสถิติของ SETI@home 99.9999% ของสัญญาณเป็นสัญญาณรบกวนที่เรียกกันว่า RFI (Radio Frequency Interference) ซึ่งจะถูกทิ้งไป ส่วนที่เหลือก็จะเป็นสัญญาณจากนอกโลกที่น่าสนใจและต้องเอาไปวิเคราะห์ ละเอียดอีกที จนถึงปัจจุบัน SETI@home ยังไม่สามารถระบุได้อย่างชัดเจนว่ามีสัญญาณที่มาจากอารยธรรมนอกโลก .. ข้อมูล SETI จากสถาบันอื่นๆ เช่น SETI Institute ก็ยังไม่มีการค้นพบใดๆ เช่นกัน .. จะให้เจอมันก็ยากเอาเรื่องอยู่นะครับ ถ้าเจอกันง่ายๆ ป่านนี้คงได้ฮือฮาแล้วล่ะ .. แต่ถ้าใครอ่าน graph บน screen saver ออกแล้วบังเอิญพบว่า graph มีลักษณะตรงกับสัญญาณจากนอกโลกก็อย่าเพิ่งดีใจไปล่ะครับ เพราะการตรวจพบสัญญาณจะต้องถูกตรวจสอบอย่างจริงๆ จังๆ อีกหลายรอบ.. เริ่มแรกทีมของ SETI@home จะทำการตรวจสอบอย่างละเอียด ซึ่งจะเวลาราว 6 เดือน เพราะ SETI@home ไม่ได้ควบคุมจานรับสัญญาณเอง (SETI@home เป็นของ UC Berkeley แต่ Arecibo Radio Telescope ดูแลโดย Cornell University) หากสัญญาณถูกตรวจพบจริงๆ SETI@home ก็จะขอให้ทีมสำรวจอื่น เช่น NASA หรือ SETI Institute ทำการตรวจสอบโดยใช้กล้อง อุปกรณ์ และ software คนละชุดกัน หากการตรวจสอบเป็นการยืนยันผล SETI@home ก็จะส่งผลการค้นพบไปยัง International Astronomical Union (IAU) ซึ่งเป็นวิธีการมาตรฐานในการรายงานผลการค้นพบในทางดาราศาสตร์ จากนั้นจึงรายงานให้กับเลขาธิการของสหประชาชาติ เผยแพร่ในวงการวิทยาศาสตร์ และสาธารณะชน และแน่นอน เจ้าของเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ค้นพบสัญญาณจะได้รับการบันทึกชื่อเป็นผู้ร่วม ค้นพบอารยธรรมนอกโลกด้วย บ๊ะ..ดังระเบิดเถิดเทิงไปเลย ^ ^

สำหรับ ประเทศไทย อาสาสมัคร SETI@home มีไม่น้อยเหมือนกันครับ (ราวๆ 3000 users) .. ปัจจุบันประเทศไทยมีสถิติของ SETI@home อยู่อันดับที่ 54 จาก 226 ประเทศ .. มี web page ของ SETI@home ที่แปลเป็นภาษาไทยด้วย บังเอิญมากที่ผมรู้จักคนที่แปล เป็นนักเรียน ม. ปลาย เท่านั้นเอง ยังเคยแวะเวียนมาเยี่ยม Com.En. Board อยู่บ่อยๆ ^ ^.. จากการชักชวนของเพื่อนผม HAL9000 ทำให้ผมหลวมตัวไปใช้ SETI@home กะเค้าด้วย ผมตั้งชื่อไว้ว่าเป็น com.en team แล้วก็ลองทำสถิติให้มหาวิทยาลัยขอนแก่นเล่นๆ โดยร่วมมือกับ HAL9000 ที่ทำอยู่ก่อนแล้ว .. ครั้งแรกที่เริ่ม run SETI@home .. มข. อยู่ในอันดับที่ 7 ของ domain ac.th ตามหลัง ม.กรุงเทพ, ม.เกษตร., AIT, มธ., ลาดกระบัง, และ จุฬา.. HAL9000 ใช้ Celeron หลายสิบเครื่อง run SETI@home ส่วนผมใช้ server 5 ตัวในภาควิชาฯ run SETI@home เป็น background ปัจจุบันเราอยู่อันดับสองรองจาก ม.กรุงเทพ. ไล่ตามอยู่ราวๆ 700 work units และนำ ม.เกษตร. อันดับสามราวๆ 1800 work units .. สำหรับสถิติรายบุคคล ตอนนี้ com.en team อยู่ที่อันดับ 35 ของประเทศไทย (ถ้าเอาทั้งโลกก็อันดับที่ 58,418 คิดเป็น percentile ที่ 98.023) .. ส่วน HAL9000 เข้า Top10 ไปนานแล้ว .. ตอนไล่แซงแรกๆ มันส์มากเลยครับ เปิดดูสถิติแทบทุกวัน .. ถ้าเอาเครื่องห้อง lab มาใช้ด้วยสถิติคงจะสวยกว่านี้ เพราะ server ที่ run SETI@home spec. ต่ำกว่าเครื่องห้อง lab ซะอีก .. ภาคคอมฯ ใครจะร่วมมือด้วยก็สมัครเป็นอาสาสมัครของ SETI@home ใช้ account ของ com.en team ก็ได้ครับ e-mail [email protected] จะได้ล่าตำแหน่ง Top10 กันมั่ง .. หึๆๆๆ

สรุปกันดีกว่า

ตัวอย่างของ SETI@home น่าสนใจที่สามารถประมวลผล application ที่ปกติต้องการเครื่อง supercomputer หรือเครื่องที่อออกแบบมาทำงานเฉพาะ และแสดงให้เห็นว่าแนวทางการทำ distributed computing บน Internet สามารถทำได้และได้ผลที่น่าพอใจ ที่จริง SETI@home ไม่ได้เป็นตัวอย่างเดียวของ distributed computing บน Internet ที่ประสบความสำเร็จ ยังมีตัวอย่างของ Distributed.net ซึ่งมีโครงการหลายโครงการที่พยายามหาคำตอบของปัญหาที่ท้าทายอย่างการหากุญแจ ถอดรหัสของ DES, RC5, CSC ซึ่งประสบความสำเร็จมากเหมือนกัน อย่างการหากุญแจถอดรหัส 56-bit DES ของ Distributed.net ใช้เวลาเพียง 22 ชม. 15 นาที ถือเป็นสถิติที่ดีที่สุดในปัจจุบัน โดยใช้เครื่อง PC ราวๆ 1 แสนเครื่องทั่วโลก run “Deep Crack” algorithm ของ EFF (Electronic Frontier Foundation) .. สิ่งที่น่าสนใจอีกอย่างก็คือทั้ง SETI@home และ Distributed.net สามารถหาอาสาสมัครเข้าร่วมโครงการได้ไม่น้อยเลย.. เป็นตัวชี้ให้เห็นว่ามีผู้คนสนใจและอยากมีส่วนร่วมเยอะเหมือนกัน .. ทั้ง SETI@home กับ Distributed.net เป็น non-profit organization ทั้งคู่ แต่ก็ยังพยายามหาสิ่งตอบแทนอาสาสมัคร.. SETI@home มีสิ่งตอบแทนคือโอกาสการเป็นผู้ร่วมค้นพบอารยธรรมนอกโลก กับ Certification of Appreciation จาก The Planetary Society ซึ่งให้ฟรีทุกคน (เป็น PDF เอาไปกรอกชื่อ แล้วก็พิมพ์กันเอง – -‘).. ส่วน Distributed.net จะตอบแทนด้วยเงินรางวัล รางวัลนี้มี sponsor คือ RSA Lab. ครับ โดย RSA Lab จะจัดแข่งขันหากุญแจถอดรหัสเป็นประจำ โดยตั้งเงื่อนไขเงินรางวัลไว้ตามเวลา หรือความยากในการหากุญแจ รางวัลสูงสุดคือ $10,000..หากอาสาสมัครของ Distributed.net run โปรแกรมจนพบกุญแจถอดรหัส .. 10% จะเป็นของผู้ที่พบกุญแจ 10% เป็นของทีม 20% เป็นของ Distributed.net เอาไว้ดูแลเครือข่าย ที่เหลือ 60% เอาไปบริจาคโดยจะให้สมาชิกช่วย vote ว่าจะให้องค์กรไหน .. แต่ผมว่าเกือบจะ 100% ของอาสาสมัครไม่ได้หวังผลตอบแทนพวกนี้ แต่เห็นว่าเป้าหมายมันน่าสนใจ อยากรู้อยากเห็น และอยากมีส่วนร่วมมากกว่า .. สำหรับ SETI@home บางคนไม่คิดว่าจะมีอารยธรรมนอกโลกด้วยซ้ำ แต่ก็ช่วย run โปรแกรมเพราะเห็นว่าดีกว่าให้เครื่องอยู่เฉยๆ .. ผมลองไปอ่านๆ เหตุผลของอาสาสมัคร แล้วเจอเหตุผลแปลกๆ สนุกๆ หลายอันเหมือนกัน เช่น ..

It’s cool !
The truth is out there
for Carl .. (หมายถึง Carl Sagan คนแต่งเรื่อง Contact)
to prove there are no ET ..
Hardware test & Benchmarking

แต่ที่ผมชอบ คือ..

“Why not ?”

.. เออ.. จริงแฮะ.. Why not ? :)

ทุก วันนี้จะเห็นว่าเราไม่ได้ใช้เครื่องอย่างเต็มประสิทธิภาพ หลายครั้งที่เราเห็นคนไทยซื้อคอมพิวเตอร์ไปเล่นเกมส์ เอาเครื่องแรงๆ ไปใช้ MS Word หรือเอาไปใช้ Internet ท่อง web .. ผู้ขายเองก็ไม่ให้ทางเลือกกับผู้ซื้อมากนัก เอาแต่ของใหม่ hi-tech มาขาย ผู้ซื้อก็จำต้องซื้อคอมพิวเตอร์ที่ประสิทธิภาพสูง (และราคาสูง) ทั้งที่งานบางอย่างไม่ต้องการประสิทธิภาพการประมวลผลมากมายกันถึงขนาดนั้น .. แนวความคิดการทำ distributed computing โดยใช้ CPU time ที่เหลือๆ จากการใช้งานปกติมาช่วยประมวลผล เป็นการขยายขอบเขตความสามารถในการประมวลผลได้อีกมาก ช่วยให้เราสามารถแก้ปัญหาที่แต่ก่อนต้องอาศัย supercomputer ได้อีกมากมาย เช่นการทำ image processing, การทำ simulation, การวิเคราะห์ภาพถ่ายดาวเทียม, etc. และยังเป็นการใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ให้เต็มประสิทธิภาพมากขึ้น .. อย่างน้อยก็ดีกว่าตั้ง P-III ไว้ให้ปลาว่ายไปมาบนจอภาพ หรือให้ logo ของ MS Windows บินไปบินมา

References

  1. SETI@home homepage SETI@Home client can also be download at the homepage
  2. Korpela, E., Wertheimer, D., Anderson D., Cobb, J., and Lebofsky, M. SETI@home – Massively Distributed Computing for SETI. IEEE Computing in Science and Engineering January/February 2001, pp. 78 – 83.