منذ حوالي 540 مليون سنة ، بدأت أشكال الحياة المتنوعة في الظهور فجأة من أرضيات المحيط الموحلة لكوكب الأرض. تُعرف هذه الفترة باسم الانفجار الكمبري ، وهذه المخلوقات المائية هي أسلافنا القدامى.
تطورت كل أشكال الحياة المعقدة على الأرض من هذه الكائنات الموجودة تحت الماء. يعتقد العلماء أن كل ما تطلبه الأمر كان زيادة طفيفة في مستويات الأكسجين في المحيطات فوق عتبة معينة.
قد نكون الآن في خضم انفجار كامبري للذكاء الاصطناعي (AI). في السنوات القليلة الماضية ، أظهرت سلسلة من برامج الذكاء الاصطناعي ذات القدرات المذهلة مثل Midjourney و DALL-E 2 و ChatGPT التقدم السريع الذي أحرزناه في التعلم الآلي.
يستخدم الذكاء الاصطناعي الآن في جميع مجالات العلوم تقريبًا لمساعدة الباحثين في مهام التصنيف الروتينية. كما أنها تساعد فريق علماء الفلك الراديوي لدينا على توسيع نطاق البحث عن حياة خارج كوكب الأرض ، وكانت النتائج واعدة حتى الآن.
اكتشاف إشارات الكائنات الفضائية باستخدام الذكاء الاصطناعي
بينما يبحث العلماء عن دليل على وجود حياة ذكية خارج الأرض ، قمنا ببناء نظام ذكاء اصطناعي يتفوق على الخوارزميات الكلاسيكية في مهام اكتشاف الإشارات. تم تدريب الذكاء الاصطناعي لدينا على البحث في البيانات من التلسكوبات الراديوية عن الإشارات التي لا يمكن إنشاؤها بواسطة العمليات الفيزيائية الفلكية الطبيعية.
عندما قمنا بتغذية الذكاء الاصطناعي الخاص بنا بمجموعة بيانات تمت دراستها مسبقًا ، اكتشفنا ثماني إشارات مهمة فاتتها الخوارزمية الكلاسيكية. لكي نكون واضحين ، من المحتمل ألا تكون هذه الإشارات من ذكاء خارج الأرض ، وهي على الأرجح حالات نادرة للتداخل اللاسلكي.
ومع ذلك ، فإن النتائج التي توصلنا إليها – التي نُشرت اليوم في مجلة Nature Astronomy – تسلط الضوء على كيف من المؤكد أن تقنيات الذكاء الاصطناعي ستلعب دورًا مستمرًا في البحث عن ذكاء خارج كوكب الأرض.
ليس ذكيًا جدًا
خوارزميات الذكاء الاصطناعي لا “تفهم” أو “تفكر”. إنهم يتفوقون في التعرف على الأنماط ، وقد أثبتوا أنهم مفيدون للغاية لمهام مثل التصنيف – لكن ليس لديهم القدرة على حل المشكلات. إنهم يقومون فقط بالمهام المحددة التي تم تدريبهم على القيام بها.
لذا ، على الرغم من أن فكرة اكتشاف الذكاء خارج كوكب الأرض تبدو وكأنها حبكة رواية خيال علمي مثيرة ، إلا أن كلا المصطلحين معيبان: برامج الذكاء الاصطناعي ليست ذكية ، والبحث عن ذكاء خارج كوكب الأرض لا يمكنه العثور على دليل مباشر على الذكاء.
بدلاً من ذلك ، يبحث علماء الفلك الراديوي عن “البصمات التقنية” الراديوية. تشير هذه الإشارات المفترضة إلى وجود التكنولوجيا ، وبالوكالة ، إلى وجود مجتمع لديه القدرة على تسخير التكنولوجيا من أجل الاتصال.
من أجل بحثنا ، أنشأنا خوارزمية تستخدم أساليب الذكاء الاصطناعي لتصنيف الإشارات على أنها إما تداخل لاسلكي ، أو مرشح حقيقي للتوقيع التقني. وخوارزميتنا تعمل بشكل أفضل مما كنا نأمل.
ما الذي تفعله خوارزمية الذكاء الاصطناعي لدينا
تم تشبيه عمليات البحث عن البصمة التكنولوجية بالبحث عن إبرة في كومة قش كونية. تنتج التلسكوبات الراديوية كميات هائلة من البيانات ، وفيها كميات هائلة من التداخل من مصادر مثل الهواتف والواي فاي والأقمار الصناعية.
يجب أن تكون خوارزميات البحث قادرة على فرز التواقيع التقنية الحقيقية من “الإيجابيات الزائفة” ، والقيام بذلك بسرعة. يفي مُصنف الذكاء الاصطناعي لدينا بهذه المتطلبات.
ابتكرها بيتر ما ، طالب بجامعة تورنتو والمؤلف الرئيسي في ورقتنا البحثية. لإنشاء مجموعة من بيانات التدريب ، أدخل بيتر إشارات محاكاة في بيانات حقيقية ، ثم استخدم مجموعة البيانات هذه لتدريب خوارزمية AI تسمى المشفر التلقائي. أثناء معالجة وحدة التشفير التلقائي للبيانات ، “تعلمت” تحديد الميزات البارزة في البيانات.
في الخطوة الثانية ، تم تغذية هذه الميزات بخوارزمية تسمى مصنف الغابة العشوائية. ينشئ هذا المصنف أشجار قرار لتحديد ما إذا كانت الإشارة جديرة بالملاحظة ، أم مجرد تداخل لاسلكي – بشكل أساسي يفصل “إبر” التوقيع التقني عن كومة القش.
بعد تدريب خوارزمية الذكاء الاصطناعي الخاصة بنا ، قمنا بتزويدها بأكثر من 150 تيرابايت من البيانات (480 ساعة مراقبة) من تلسكوب جرين بانك في فيرجينيا الغربية. حددت 20515 إشارة اهتمام ، والتي كان علينا بعد ذلك فحصها يدويًا. من بين هذه الإشارات ، كانت ثماني إشارات تتمتع بخصائص التوقيعات التقنية ، ولا يمكن أن تُعزى إلى التداخل الراديوي.
ثماني إشارات ، لا إعادة اكتشاف
لمحاولة التحقق من هذه الإشارات ، عدنا إلى التلسكوب لإعادة مراقبة جميع الإشارات الثمانية المهمة. لسوء الحظ ، لم نتمكن من إعادة اكتشاف أي منها في ملاحظات المتابعة الخاصة بنا.
لقد مررنا بمواقف مماثلة من قبل. في عام 2020 اكتشفنا إشارة تبين أنها تداخل لاسلكي ضار. بينما سنراقب هؤلاء المرشحين الثمانية الجدد ، فإن التفسير الأكثر ترجيحًا هو أنهم كانوا مظاهر غير عادية لتداخل الراديو: ليسوا كائنات فضائية.
للأسف ، قضية التداخل اللاسلكي لن تذهب إلى أي مكان. لكننا سنكون أفضل استعدادًا للتعامل معها مع ظهور تقنيات جديدة.
تضييق البحث
قام فريقنا مؤخرًا بنشر معالج إشارة قوي على تلسكوب MeerKAT في جنوب إفريقيا. تستخدم MeerKAT تقنية تسمى قياس التداخل للجمع بين أطباقها البالغ عددها 64 لتعمل كتلسكوب واحد. هذه التقنية قادرة بشكل أفضل على تحديد المكان الذي تأتي منه الإشارة في السماء ، مما يقلل بشكل كبير من الإيجابيات الخاطئة من التداخل اللاسلكي.
إذا تمكن علماء الفلك من اكتشاف توقيع تقني لا يمكن تفسيره على أنه تداخل ، فإن ذلك يشير بقوة إلى أن البشر ليسوا هم المبتكرون الوحيدون للتكنولوجيا داخل المجرة. سيكون هذا أحد أكثر الاكتشافات عمقًا التي يمكن تخيلها.
في الوقت نفسه ، إذا لم نكتشف شيئًا ، فهذا لا يعني بالضرورة أننا الأنواع “الذكية” الوحيدة ذات القدرات التكنولوجية الموجودة حولنا. قد يعني عدم الاكتشاف أيضًا أننا لم نبحث عن النوع الصحيح من الإشارات ، أو أن تلسكوباتنا ليست حساسة بدرجة كافية حتى الآن لاكتشاف الإرسال الخافت من الكواكب الخارجية البعيدة.
قد نحتاج إلى عبور عتبة الحساسية قبل التمكن من تحقيق اكتشافات الانفجار الكمبري. بدلاً من ذلك ، إذا كنا حقًا بمفردنا ، فيجب أن نفكر في الجمال الفريد وهشاشة الحياة هنا على الأرض.
بواسطة داني سي برايس ، زميل باحث أول ، جامعة كيرتن
تم إعادة نشر هذه المقالة من The Conversation بموجب ترخيص المشاع الإبداعي. اقرأ المقال الأصلي.
احصل على أحدث الأخبار والقصص السعيدة والتحليلات وغير ذلك الكثير
