Einstein@home

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken

Einstein@home is een distributed computing-project, opgezet door de Universiteit van Wisconsin–Milwaukee. Het project wil de theorie van het bestaan van gravitatiegolven bewijzen door gebruik van gedistribueerde softwaretoepassingen. Deze software gebruikt data die verkregen wordt door verschillende ruimtedetectoren. De hoeveelheid data die bij de metingen geanalyseerd moet worden wil men laten doen op particuliere computers. Op 12n augustus 2010 werd de eerste ontdekking van een tot nog toe onbekende pulsar via Einstein@Home gepubliceerd in Science.[1][2]

Opnemen van data[bewerken]

Er wordt gebruikgemaakt van twee detectoren om gravitatie golven van sterren en zwarte gaten te meten, namelijk:

Het is zeer moeilijk om een verschil in ruimtetijd (= gravitatie golf) te meten, omdat zo’n golf bijna is uitgestorven tegen de tijd dat ze de aarde bereikt. Deze twee detectoren detecteren gravitatiegolven door het meten van veranderingen in het patroon van twee rakende laserstralen. Deze patronen hangen af van de afstand waarover elke laserstraal heeft ‘geleefd’ en deze afstand verandert als er een gravitatie golf doorgaat. De gevoeligheid van dit type detector (interferometer) is proportioneel met afstand die de laserstralen afleggen. Aangezien ze op zoek gaan naar zeer kleine signalen & verschillen, moeten de detectoren zeer groot zijn.

Data-analyse[bewerken]

De detectoren produceren veel data die verwerkt moet worden. Die verwerking gebeurt op persoonlijke (particuliere) computers, van vrijwilligers die zich hier voor hebben ingeschreven. De data wordt via speciale software van een centrale server gehaald en automatisch verwerkt op de lokale computer. Als de eigenaar even niets op de computer aan het doen is, wordt deze gebruikt voor het uitvoeren van de verschillende bewerkingen op de data.

De behandelde data wordt hierna teruggestuurd naar de server en de computer kan verder gaan met de volgende blok. De eigenaar van de computer zal op geen enkel moment merken dat hij deel uitmaakt van het project, aangezien er geen berekeningen worden uitgevoerd op de momenten dat er wel op de computer gewerkt wordt.

Dit project is gestart door Bruce Allen van de Universiteit van Wisconsin – Milwaukee. Het systeem is gebaseerd op SETI@home, wat een programma is dat gelijkaardig werkt maar zoekt naar tekens van buitenaards leven. De projectleider van dit project, David P. Anderson, helpt ook mee in de onderzoeken van Einstein@home.

Vorm van behandelde data[bewerken]

De data die elke computer toegestuurd krijgt staat in de vorm van een gecompliceerde golf. Het eerste wat de computer doet met deze golf, is er een Fouriertransformatie op uitvoeren. Na de splitsing van deze golf in verschillende frequenties, vergelijkt hij deze resultaten met het model dat eerder al werd meegestuurd. Als er inderdaad een overeenkomst is, verzendt de computer een boodschap naar de centrale server, waarna de data opnieuw wordt behandeld door twee andere computers. Als alle drie de computers hetzelfde resultaat geven, zullen onderzoekers de data verder analyseren om te controleren of het signaal echt van een gravitatiegolf komt of dat deze een gevolg is van lokale storing. Dit gebeurt door het vergelijken van hun data met de data van andere detectoren.

Als de analyse echter niet overeenkomt met het gekregen model, dan wordt de data door ten minste één andere computer nogmaals behandeld om te controleren of er geen fouten zijn opgetreden. Als er geen fouten te vinden zijn, wordt de data verworpen.

BOINC[bewerken]

De totale analyse vergt veel processorkracht, waardoor het nodig is om een gedistribueerde systeem als BOINC te gebruiken. Dit is een kleine applicatie die vrijwilligers kunnen installeren op hun PC, waarna ze kunnen inloggen voor verschillende projecten. Hoe meer computers deze software installeren (en laten gebruiken), hoe meer berekeningen er op een kortere tijd kunnen uitgevoerd worden en dus, hoe sneller men aan de gewenste resultaten komt. In augustus 2010 waren er al meer dan 262.000 vrijwilligers in 215 verschillende landen. Het is hierbij het vierde meest succesvolle BOINC-project in deelnemersaantallen[3] na SETI@home, World Community Grid en Rosetta@home.

Bronnen
Bibliografie