Иэкуственият интелект в космическата изследователска дейност

В областта на научната фантастика машините за изкуствен интелект често се представят, като помагат и дори спасяват хората в космоса. Реалността на изследването на космоса в голяма степен отразява увеличаването на използването на интелигентни машини в изследванията, измерванията и картографирането на екзопланетите.

Може да не е този месец или дори тази година, но човечеството вижда, че машините за изкуствено разузнаване (AI) заместват човешките изследователи в космическата среда. Технологиите на ИИ обаче се прилагат активно в изследването на космоса днес, като намаляват рисковете и подобряват разходите за операции.

Ръководител на лабораторията за технологии за автономни системи и роботика (STAR) и професор по космически автономни системи в Университета в Съри, д-р Янг Гао описва основните предимства на използването на изкуствения интелект в изследването на отдалечената враждебна среда на космоса.

„Това помага на хората да не работят във враждебна опасна среда, потенциално да подобрят безопасността или да намалят цената на операцията.“

След като има близо 20 години научен опит в разработването на роботика и автономни системи, д-р Гао участва във фаза А на ExoMars Rover, съвместна мисия на Европейската космическа агенция (ЕКА) и руската космическа агенция  Roscosmos . признаци на биологична или геоложка дейност на Марс.

„Мисията ExoMars rover (или ExoMars 2020) включва различни технологии на AI, вариращи от автономна навигация на борда на роувъра до интелигентна работа от наземната контролна станция.

Rover ExoMars ще се движат през повърхността на Марс, за да търсят признаци на живот, да събират проби с тренировка и да ги анализират с инструменти от следващо поколение.

В анализите на планетата, както и в космическото предаване на данни и космическата навигация, астронавтите трябва да могат да разчитат на машини, като се има предвид враждебността на околната среда.

При дълбоко изследване на космическото пространство АИ има потенциала да сведе до минимум необходимостта от комуникация с изследователи и центрове, базирани на Земята. Дори при скоростта на светлината, около 186 000 мили в секунда, радио съобщенията отнемат поне 11 минути, за да достигнат до Марс (в зависимост от различното му разстояние от Земята), според НАСА . Времевите закъснения, когато са далеч в космоса, са неудобни, когато астронавтите трябва да зависят от помощта на колегите на Земята. Правилните решения на място могат да се окажат животоспасяващи, като разчитането на интелигентните машини расте експоненциално.

„Надеждността и безопасността са от съществено значение за проектирането и разработването на роботизирани системи за космически приложения, които се разработват и заемат в космоса, трябва да бъдат валидирани и проверени, за да се гарантира, че те отговарят както на функционалните изисквания, така и на изпълнението“, обясни д-р Гао.

Поради закъснения, човешките и роботизирани екипажи, изследващи дълбокото пространство, трябва да зависят по-малко от помощта, излъчвана от колегите на Земята. Далече в космоса, астронавтите не само ще трябва да изработват сложни планове за 10 минути или по-малко, но може да се наложи да направят трудни, решения самостоятелно.

Високата точност на измерванията и събирането на данни е от съществено значение за успешните проекти за космически изследвания. Първата световна мисия за летателна подготовка, ESA’s Proba 3 , която ще бъде пусната в края на 2020 г., ще види два спътника да летят заедно и да поддържат фиксирана конфигурация като „голяма твърда структура“ в космоса. Целта на проекта е да проучи слабата корона на Слънцето по-близо до слънчевата рама, отколкото някога е била постигната. Учените също така планират да използват Proba 3 за измерване постигането на точното позициониране на двата космически кораба.

Двата спътника на Proba-3 ще летят във формация, за да образуват външен коронограф в пространството, един спътник, затъмняващ Слънцето, за да позволи на втория да изучи иначе невидимата слънчева корона.

Говорейки за мисията Proba 3 и прилагането на автоматизирани инструменти в процеса, д-р Гао казва:

„В мисията Proba3 работата, с която моят екип е допринесъл,  включва разработването на автоматизиран процес на калибриране и алгоритми за инструмент за космическа метрология, наречен латерален и надлъжен сензор (FLLS). Инструментът ще бъде приет на борда от един от два космически кораба, за да позволи висока точност и измервания на точността между двете космически кораби в рамките на Proba3. „

Академикът обясни, че когато става дума за разходи, роботиэираните мисии са сравнително по-евтини от човешкото участие, поради разходите за стартиране, развитие и експлоатация.

Сред роботите, създадени за подпомагане на хората в космическите изследвания, Robonaut 2 , проектиран от НАСА и General Motors, изглежда много хуманоиден. При създаването на Robonaut целта на НАСА е да разшири човешката „способност за конструиране и откриване“ чрез използване на робот. Учените не само усъвършенстваха машината с цялата необходима технология, но и придават и човешки вид.

Астронавтът на НАСА Крис Касиди, експедитор на експеримента, работи с Robonaut 2, първият хуманоиден робот в космоса, по време на кръг от наземни командировки в лабораторията Destiny на Международната космическа станция.

Друга машина, която също е с човешко лице, е пусната в космоса през юни 2018 г. Един робот, надарен с AI и известен като CIMON, съкратено от „Crew Interactive Mobile Companion“ е предназначен да работи с астронавта на ESA Александър Герст в три отделни иэследвания.

Близо до CIMON, екипажът Interactive Mobile Companion на екипажа, роботът, оборудван с AI, който е първият по рода си в космоса.

CIMON е грубо сферичен, тежи 11 кг и показва на екрана човешко лице.

Физическият вид на роботите обикновено се задвижва от необходимата мобилност (или възможността за движение) на машината. Не винаги е нужно да бъде хуманоидна.

Наличието на ИИ е наистина критично за това, че хората са по-далеч от планетата. Тъй като човечеството поема предизвикателството да картографира екзопланети и да изследва отдалечени планети в слънчевата система, алгоритмите за AI и машинното обучение съдържат до голяма степен неоползотворен потенциал за значително напредване на изследванията.

Автор: Mariela

Сподели тази статия:
468 ad


Публикувай Коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *