AI suteikia atkaklumo Rover autonominei kelionei

Gruodį NASA žengė dar vieną nedidelį žingsnį autonominių antvandeninių roverių link. Per demonstraciją „Perseverance“ komanda naudojo dirbtinį intelektą, kad sukurtų marsaeigių kelio taškus. Atkaklumas naudojo DI kelio taškus dvi atskiras dienas, iš viso nukeliaudamas 456 metrus be žmogaus kontrolės.

„Šis demonstravimas parodo, kaip toli pažengė mūsų galimybės, ir išplečia, kaip tyrinėsime kitus pasaulius“, – sakė NASA administratorius Jaredas Isaacmanas. „Tokios autonominės technologijos, kaip ši, gali padėti misijoms veikti efektyviau, reaguoti į sudėtingą reljefą ir padidinti mokslo sugrįžimą didėjant atstumui nuo Žemės. Tai puikus pavyzdys, kaip komandos kruopščiai ir atsakingai taiko naujas technologijas realiose operacijose.”

Marsas yra toli, o kelionės signalas tarp Žemės ir Marso vėluoja maždaug 25 minutes. Tai reiškia, kad vienaip ar kitaip marsaeigiai yra savarankiški trumpą laiką.

Vėlavimas formuoja maršruto planavimo procesą. „Rover“ vairuotojai čia, Žemėje, tiria vaizdus ir aukščio duomenis bei programuoja kelio taškus, kurie paprastai yra ne didesni kaip 100 metrų atstumu vienas nuo kito. Vairavimo planas siunčiamas į NASA Deep Space Network (DSN), kuris perduoda jį į vieną iš kelių orbitų, o šis perduoda jį į Perseverance. (Atkaklumas gali gauti tiesioginius pranešimus iš DSN kaip atsarginę kopiją, tačiau duomenų perdavimo sparta yra lėtesnė.)

AI pagerina „Mars Rover“ navigaciją

Šioje demonstracijoje AI modelis analizavo orbitinius vaizdus iš Mars Reconnaissance Orbiter HiRISE kameros, taip pat skaitmeninius aukščio modelius. AI, pagrįsta Anthropic’s Claude AI, nustatė tokius pavojus kaip smėlio spąstai, riedulių laukai, pamatinės uolienos ir uolų atodangos. Tada jis sugeneravo kelią, apibrėžtą kelio taškais, kurie išvengia pavojų. Iš ten perėmė „Perseverance“ automatinė navigacijos sistema. Jis turi daugiau savarankiškumo nei jo pirmtakai ir gali apdoroti vaizdus bei vairavimo planus judant.

Buvo dar vienas svarbus žingsnis, kol šie tarpiniai taškai buvo perduoti Atkaklumui. NASA Jet Propulsion Laboratory turi „dvynį“, skirtą Atkaklumui, vadinamą „Vehicle System Test Bed“ (VSTB) JPL Marso kieme. Tai inžinerinis modelis, su kuriuo komanda gali dirbti čia, Žemėje, spręsdama problemas arba tokias situacijas. Šios inžinerinės versijos yra paplitusios Marso misijose, o JPL taip pat turi vieną, skirtą „Curiosity“.

„Pagrindiniai generatyvaus dirbtinio intelekto elementai yra daug žadantys supaprastinant autonominės navigacijos ramsčius, skirtus vairavimui už planetos ribų: suvokimas (uolų ir bangelių matymas), lokalizavimas (žinojimas, kur esame) ir planavimas bei valdymas (saugiausio kelio sprendimas ir vykdymas)“, – sakė Vandi Verma, JPL kosmoso robotų specialistas ir „Persever“ inžinierių komandos narys. „Artiname dienos link, kai generatyvūs dirbtinis intelektas ir kiti išmanieji įrankiai padės mūsų antžeminiams marsaečiams įveikti kilometrų mastelio važiavimus, sumažindami operatoriaus darbo krūvį, ir pažymės įdomias paviršiaus ypatybes mūsų mokslo komandai, išgrynindami didžiulius rover vaizdų kiekius.

Dirbtinis intelektas mūsų gyvenime sparčiai paplito ir atsiranda vietose, kuriose nebūtinai yra tinkamas jo naudojimas. Tačiau tai nėra NASA šuolis į AI traukinį. Jie jau kurį laiką iš būtinybės kūrė automatines navigacijos sistemas. Tiesą sakant, pagrindinė „Perseverance“ vairavimo priemonė yra savarankiška autonominė navigacijos sistema.

Vienas dalykas, kuris trukdo visiškai savarankiškam vairavimui, yra tai, kaip didėja netikrumas, kai roveris veikia be žmogaus pagalbos. Kuo ilgiau marsaeigis važiuoja, tuo labiau jis tampa netikrumas dėl savo padėties paviršiuje. Sprendimas yra iš naujo lokalizuoti marsaeigį jo žemėlapyje. Šiuo metu žmonės tai daro. Tačiau tam reikia laiko, įskaitant visą Žemės ir Marso ryšio ciklą. Apskritai tai riboja, kiek atkaklumas gali nueiti be pagalbos rankos.

NASA / JPL taip pat stengiasi, kad „Perseverance“ galėtų panaudoti dirbtinį intelektą, kad iš naujo lokalizuotų. Pagrindinė kliūtis yra suderinti orbitinius vaizdus su roverio žemės lygio vaizdais. Labai tikėtina, kad dirbtinis intelektas bus išmokytas tobulėti.

Akivaizdu, kad AI vaidins daug didesnį vaidmenį planetų tyrinėjimuose. Kitas Marso marsaeigis gali skirtis nuo dabartinių, turintis pažangesnę autonominę navigaciją ir kitas dirbtinio intelekto funkcijas. Jau yra koncepcijų, kaip skraidančių bepiločių orlaivių būrys, paleistas marsaeigio, praplėstų savo tyrinėjimų pasiekiamumą Marse. Šiuos spiečius valdytų AI, kad jie veiktų kartu ir savarankiškai.

Ir ne tik Marso tyrinėjimai bus naudingi iš AI. NASA „Dragonfly“ misija į Saturno mėnulį Titaną plačiai naudos AI. Ne tik autonominei navigacijai, kai rotorinis skraidyklė skraido aplinkui, bet ir autonominiam duomenų tvarkymui.

„Įsivaizduokite intelektualias sistemas ne tik žemėje, bet ir mūsų marsaeigių, sraigtasparnių, dronų ir kitų paviršiaus elementų, apmokytų mūsų NASA inžinierių, mokslininkų ir astronautų bendra išmintimi, briaunose“, – sakė JPL tyrimų sistemų biuro vadovas Mattas Wallace’as. „Tai yra žaidimą keičianti technologija, kurios mums reikia, kad sukurtume infrastruktūrą ir sistemas, reikalingas nuolatiniam žmonių buvimui Mėnulyje ir nukeltume JAV į Marsą ir už jos ribų.