saugambchron: Наука

Забудьте обо всех классных вариантах марсианских жилищ, выращивании пищи и рытье туннелей, которые позволят нам защититься от опасного уровня радиации. Если мы не найдем способа, который позволит нам дышать на Марсе, то какой смысл будет от всех этих планов по колонизации? Однако ученые считают, что надежда на получения доступа к источнику свежего кислорода на Красной планете у нас все-таки есть. И эту надежду они возлагают на недавно обнаруженные цианобактерии.

Особенность цианобактерий заключается в том, что они питаются углекислым газом и выделяют кислород, живя при этом в настолько суровых условиях на Земле, что по сложности их можно сравнить с марсианскими.
На прошлой неделе международная группа исследователей опубликовала в журнале Science статью, в которой проводится связь между крошечными живыми организмами и возможностью человеческой жизни на Марсе.
Помните фотосинтез? Это процесс, при котором растения и другие организмы конвертируют солнечный свет в энергию. Цианобактерии тоже используют фотосинтез как источник энергии, но при этом способны поддерживать этот процесс с участием гораздо меньшего объема солнечного света, который требуется для выращивания ваших помидоров на даче. Ученые обнаружили несколько видов цианобактерий, обитающих в самых глубоких океанических впадинах.
Ключевую роль в процессе фотосинтеза играет хлорофилл – специальный пигмент, необходимый для производства энергии. Большинство растений и других организмов для конвертации видимого света в энергию используют хлорофилл-а. Международная группа исследователей в свою очередь обнаружила, что найденная ими цианобактерия использует особый тип хлорофилла – хлорофилл f — для конвертирования дальнего красного/ближнего инфракрасного света в энергию. И именно благодаря этому эти бактерии могут выживать в очень малоосвещенных средах.
«Это исследование позволяет переопределить уровень минимально необходимой энергии в виде света для поддержки процесса фотосинтеза. Этот тип фотосинтеза, вполне возможно, прямо сейчас происходит в вашем саду, под каким-нибудь камнем, находящимся в тени», — говорит соавтор работы Дженнифер Мортон.
Ученые уже находили живые бактерии в одних из самых засушливых, а также одних из самых холодных мест на нашей планете, например, в пустыне Мохаве, в Антарктиде и даже снаружи Международной космической станции. Таким образом, говорят исследователи, мы могли бы отправить цианобактерии и на Марс, где они будут производить кислород для колонистов.
«Это может звучать как научная фантастика, но космические агентства и частные компании по всему миру уже заинтересованы этой возможностью и хотят испытать все на практике в недалеком будущем», — говорит другой соавтор исследования Элмарс Краусц.
«Теоретически фотосинтез для производства кислорода на Марсе действительно можно запустить с помощью этого типа организмов».

В поисках внеземного разума мы часто ищем признаки интеллекта, технологий и коммуникаций, похожих на наши собственные. Но, как отмечает астроном Джилл Тартер, такой подход означает поиск обнаруживаемых техносигнатур, таких как радиопередачи, а не интеллекта. Теперь ученые задумались о том, может ли искусственный интеллект помочь нам в поиске инопланетного интеллекта.

«Расшифровка» интеллекта

Размышляя о внеземном разуме, полезно помнить, что люди — не единственная разумная жизнь на Земле. У шимпанзе есть культура и инструменты, пауки обрабатывают информацию с паутин, китообразные общаются на диалектах, вороны понимают аналогии, а бобры — прекрасные инженеры. Интеллект (не человека), язык, культура и технологии — все это есть вокруг нас.
Инопланетный разум может быть похож на осьминога, на муравья, дельфина или машину — или же будет радикально отличаться от всего, что есть на Земле.
Мы часто воображаем внеземную жизнь относительно наших представлений о различиях, но эти идеи не универсальны даже на Земле и вряд ли будут универсальны в межзвездном пространстве. И если некоторые из нас только недавно осознали, что на Земле есть разум помимо человеческого, что же мы упускаем, представляя внеземную жизнь?
В начале 2018 года астрономы, нейробиологи, антропологи, исследователи ИИ, историки и другие собрались на семинаре «Расшифровка инопланетного интеллекта» в Институте SETI в Кремниевой долине. Астробиолог Натали Каброль организовала этот семинар в рамках свой работы 2016 года «Мыслеформы инопланетян», в которой призвала SETI составить новую дорожную карту и представила долгосрочное видение «поиска жизни, которой мы не знаем».
В своей статье Каброль спрашивает, как SETI может отойти от «поиска других версий себя» и подумать «за пределами собственных мозгов», чтобы представить себе совершенно другой внеземной интеллект.

Мыслить иначе

Кремниевая долина славится тем, что идет вразрез с общепринятым мнением, и эта культура пересекается с исследованиями SETI. С тех пор, как правительство США прекратило финансирование SETI в середине 1990-х годов, идеи, технологии и финансирование со стороны Кремниевой долины приобретают все большее значение.
Например, массив телескопа Аллена при Институте SETI назван в честь сооснователя Microsoft Пола Аллена, который вложил в проект больше 25 миллионов долларов. В 2015 году инвестор Юрий Мильнер анонсировал Breakthrough Listen, десятилетнюю инициативу по поиску внеземной жизни.
Теперь Институт SETI, NASA, Intel, IBM и другие партнеры пытаются решить проблемы космической науки при помощи искусственного интеллекта и разработки программы под названием Frontier Development Lab.
Лучианн Валкович, председатель библиотеки Конгресса от астробиологов, описывает один из методов на основе ИИ как  «агностический поиск сигналов». Это означает использование методов машинного обучения для поиска по любому набору данных без заранее определенных категорий, что позволяет раскладывать данные по их «натуральным категориям». Затем программное обеспечение дает нам понять, на основе чего происходит разделение, и какие данные могут представлять интерес для дальнейшего изучения.
Оказалось, что исследователи SETI считают, что искусственный интеллект поможет в их работе, потому что машинное обучение хорошо обнаруживает различия. Однако его успех зависит от того, как мы обозначим саму идею, саму концепцию «различия».

Умнее слизи

Мышление за рамками нашего мозга также означает мышление за рамками наших научных, социальных и культурных систем. Как этого добиться?
ИИ использовался для поиска аналогов возможных радиопередач инопланетян, но теперь ученые планируют задействовать его для поиска вещей, которых мы пока не искали.
Грэм Макинтош, консультант по ИИ на семинаре Института SETI, сказал, что инопланетяне могут делать такое, какое мы и представить не можем, использовать технологии, о которых мы даже не думали. ИИ, по его мнению, мог бы подумать за нас в этом направлении.
Возможно, мы не сможем стать умнее, предполагает Макинтош, но мы можем сделать машины, которые будут умнее нас. Астрофизик Мартин Риc выразил похожую надежду, что ИИ может привести к «интеллекту, который превосходит людей так же, как мы интеллектуально превосходим слизь».

Первый контакт

Если бы мы встретились с внеземной слизью, что мы могли бы предположить о ее интеллекте? Одна из проблем поиска внеземного разума заключается в том, что мы не знаем границ жизни или интеллекта, поэтому должны быть открыты для всех возможных различий.
Мы могли бы найти разум в формах, которые наша наука исторически игнорировала: микробных колоний, насекомых или других сложных систем, таких как симбиотические связи растений и грибов в микоризных сетях.
Интеллект может проявляться в атмосфере или геологии в планетарном масштабе или в астрофизических явлений. То, что кажется фоновым процессом во вселенной или частью природы, может оказаться разумным.
Самым крупным живым объектом на Земле может быть гриб Armilaria ostoyae в Голубых горах Восточного Орегона: он простирается на 10 квадратных километров и ему от 2 до 9 тысяч лет.
Хотя грибы у нас как правило не ассоциируются с интеллектом, они напоминают нам, что нужно ожидать всякого при поиске жизни и разума во вселенной и что жизнь может быть прямо у нас под ногами, в виде того же гриба или микробов.
И если думать о том, что интеллект может представлять что угодно, значит и первый контакт может столкнуть нас с чем угодно: будь то общий искусственный интеллект, разумные машины или еще что-нибудь. Возможно, искусственный интеллект, свободный от человеческих предрассудков хотя бы в некоторой степени, сможет нам помочь.