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电脑是如何分析数据的?

两个 LIGO 探测器和 GEO 600,分别进行各自的数据采集。为了从所有这些海量的数据中找出引力波信号,需要将数据分成可以被个人计算机处理的小集合。

每台计算机总是取得特定时间段特定天空区域的数据,同时被发送到计算机的还有科学家们假想的相应区域的脉冲星信号模型。一般认为脉冲星信号应该是下图所示的正弦波。

Data Analysis正弦波是方程 y=sin(x) 的曲线图。一个正弦波有固定的振幅(从波峰顶部到中心线的距离)和波长(波峰的间距)。

如上图所示的周期性的波,称之为周期波。除了振幅和波长,周期波有其固有的频率。波的频率是在一秒钟内波的前进方向上完整波长的个数。引力波信号看起来象正弦波,但随信号源不同具有不同的频率。

每台计算机所接收到的数据均是一个复杂的波形,所以计算机首先将数据进行一次傅立叶变换。傅立叶变换类似于一种拼图游戏,在您的面前摆放着由一幅完整的图画分割成的许多小模块,您可以将他们分区域的拼凑成原来完整的图画。傅立叶变换也是这样子的,但是它是依照波形的来分割的,它能将一个完整的波分成许多更小的正弦波,每个小正弦波都具有不同的频率。

当计算机将信号分成一个个不同频率的正弦波后,计算机就会将脉冲星信号模型与通过傅立叶变换所得到的正弦波进行比较。如果匹配,您的计算机就会向中心服务器发回一个消息,那么这个数据将被分配给另外两台计算机分析,如果这三台计算机的分析结果相同,研究人员就会对这个数据进行更深一步的分析,看看信号到底是由引力波产生的还是由局部干扰引起的。当然,他们会通过与其它观测站的数据进行比较以确定是否是局部干扰。

如果您的分析结果与模型不匹配,您的计算机也会向中心服务器发回一个消息,那么这个数据将再分配给至少一台计算机分析,如果还是不匹配,那么这个数据将不会再被分析了。

这个分析需要大量的计算机进行处理,这就是为什么我们急切地需要您的帮助的原因!

快来参加吧!

Einstein@Home 需要志愿者贡献他们计算机的处理时间。来参加这个世界范围性的计划,您所需要做的,仅仅只是在您的计算机上装一个小小的屏保程序。程序仅仅只在您的计算机空闲或您手动启动它时才运行。Einstein@Home 不会影响您的电脑的性能。目前,屏保程序已经发布了分别运行于 Linux、Windows 以及 Mac 的版本。

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