Когда луноход NASA VIPER (Volatiles Investigating Polar Exploration Rover) приземлится на поверхность Луны с миссией изучения окружающей среды, в которую NASA планирует отправлять астронавтов в рамках все более сложных миссий Артемиды, его путешествием будет руководить человеческая изобретательность его команды и несколько ключевых инструментов, использующих искусственный интеллект.
Команда VIPER разработала и использовала алгоритмы искусственного интеллекта, помогающие оценивать риски и оптимизировать принятие решений: от помощи научной группе в выборе места посадки на лунной горе Монс Мутон до планирования ее пути.
Искусственный интеллект — это обширная область, и полученные в результате методы все еще далеки от самосознательных роботов из научной фантастики. Вместо этого эта область предоставляет инструменты, помогающие космическим миссиям справиться с некоторыми неопределенностями, возникающими при планировании и выполнении миссии в реальном времени в сложной, по большей части неисследованной среде.
«ИИ позволяет VIPER быть более адаптируемым, гибким, отказоустойчивым и эффективным», — сказал Эдвард Балабан, руководитель VIPER по стратегическому планированию в Исследовательском центре Эймса NASA в Силиконовой долине в Калифорнии. «Это инструмент, который позволяет нам использовать изменения как свою силу».
Эти инструменты не заменяют человека — ученые NASA сначала проектируют эти системы, вводят соответствующие данные, а затем используют результаты ИИ в качестве основы для принятия решений, связанных с миссией. Во время операций миссии VIPER команда планирует использовать искусственный интеллект в интерактивном режиме, чтобы наметить различные маршруты, из которых члены оперативной группы смогут выбирать. Эта система искусственного интеллекта называется SHERPA (System Health Enabled Real-time Planning Advisor) — советник по планированию в реальном времени с поддержкой работоспособности системы.
Путешествие по лунной поверхности
Миссия VIPER продлится около 100 дней после приземления на гору Монс Мутон недалеко от Южного полюса Луны. На протяжении всего своего путешествия VIPER сделает множество остановок в нескольких местах, так называемых «научных станциях», выбранных с учетом их потенциала для достижения научных целей миссии. Эти цели включают в себя понимание факторов, влияющих на распределение воды на поверхности Луны, понимание истории появления воды на Луне, определение происхождения лунной воды и других факторов, а также определение того, как летучие вещества изменяются с течением времени после того, как они отложились на поверхности Луны. Как луноход перемещается от одного из этих мест к другому и где он может найти безопасное место, чтобы сделать паузу, если временно потеряет связь с Землей, не застревая в чрезвычайно холодном и темном мире теней — сложный вопрос, требующий анализа огромных объемов данных. Необходимо учитывать такие факторы, как пересеченная местность Луны, возможности и ограничения VIPER, а также потенциал различных «научных станций».
Алгоритм SHERPA способен обработать все эти факторы и предоставить команде VIPER несколько вариантов при планировании движения лунохода перед выполнением миссии. Он может оценивать различные риски различных маршрутов, запуская тысячи симуляций миссий, и даже предлагать варианты действий на случай непредвиденных обстоятельств, если что-то изменится или пойдет не по плану. Но после запуска работа SHERPA не закончится – он также будет использоваться для динамического решения проблем в режиме реального времени, предоставляя команде VIPER потенциальные решения для корректировки перемещения марсохода, когда ему будет представлена новая научная или оперативная информация.
ИИ предоставит шаблон, который люди будут рассматривать и пересматривать. Любые внесенные изменения затем передаются через SHERPA, чтобы определить, осуществимо ли это или есть ли какие-либо проблемы.
