Вчені ведуть розробку ШІ для управління космічною колонією

Аерокосмічне агентство NASA десь у 2030-х роках хоче відправити пілотовану місію на Марс. Щоб безпечно дістатися до Червоної планети агентству потрібні передові і надійні космічні технології. Однією з таких технологій може стати штучний інтелект, який буде використовуватися для управління практично всіма системами космічного корабля, а в перспективі і космічного житла, яке люди облаштують на нашому планетарному сусіда. Розробка ШІ такого рівня вже ведеться і, що цікаво, що прототипом для нього послужила, мабуть, сама сумнозвісна машина з наукової фантастики – комп’ютер HAL 9000.

Робототехнік і фахівець в області ШІ Піт Бонассо з компанії TRACLabs (Х’юстон, США) говорить, що розроблений ним новий прототип системи CASE (когнітивна архітектура для космічних агентів) у технічному плані повністю імітує комп’ютер HAL за мінусом таких явно непотрібних для машини чорт, як социопатия, параноя і изменничество.

Якщо не брати до уваги дані психологічні недоліки, передова обчислювальна потужність і здібності культового персонажа з наукової фантастики кінця 60-х років справили дуже яскраве враження на Бонассо півстоліття тому.

«Вперше я подивився «Космічну одіссею 2001» Стенлі Кубрика 1968 року, коли вчився на останньому курсі академії West Point», — пише Бонассо в статті, опублікованій журналом Science Robotics.

У той час у студентів був доступ тільки до одного комп’ютера академії. Не з якоїсь примхи викладачів або директора, просто на весь університет був лише один комп’ютер. Такі машини були рідкістю в той час. Цим комп’ютером була станція General Electric 225, обладнана всього 125 Кбайт оперативної пам’яті. Незважаючи на обмеженість можливостей машини, Бонассо швидко з’ясував, як її запрограмувати для гри в віртуальний більярд. Але коли молодий студент побачив можливості комп’ютера HAL, для нього це стало справжнім одкровенням.

Кілька десятиліть потому, вже будучи фахівцем в області ШІ Бонассо розробив те, що побачив у фільмі 68-го року.

Прототип ІІ, створений Бонассо, зміг керувати комп’ютерно-змодельованої середовищем умовної космічної станції протягом усього чотирьох годин, але результати вже обнадіюють: програма за час симуляції не вбила ні одного віртуального астронавта.

Рендер віртуальної планетарної станції, що знаходиться під управлінням системи CASE

«Наших колег, а також представників NASA, з якими ми співпрацюємо, зовсім не турбує те, що HAL може вийти з-під контролю. Чому? Тому що вийти з-під контролю система не може. Вона робить лише те, на що була запрограмована», — коментує Бонассо.

Основна функція системи CASE в перспективі буде полягати в управлінні всією активністю і технологічними операціями космічної колонії, щоб вона працювала як годинник. Архітектура системи складається з трьох шарів. Перша займається управлінням апаратних засобів, наприклад, системами життєзабезпечення, електричною мережею, планетарними роверами і, так, теоретично, дверима шлюзових відсіків.

Другий шар призначений для управління програмним забезпеченням, на базі якого працюватиме апаратна інфраструктура. Крім того, даний кластер буде відповідати за дотримання виконання щоденних рутинних завдань, наприклад, проводити щоденну перевірку працездатності всіх систем станції, а також запобігати і вирішувати потенційні нештатні ситуації (витік газу, пожежа, зламані генератори, наближення пилових бур і так далі).

Імовірно третій шар архітектури CASE буде займатися проблемою інопланетного моноліту, якщо той несподівано виникне поруч з колоністами, проте в опублікованій статті про це нічого не говориться.

Крім багатошарової архітектури CASE буде володіти онтологічної системою, що наділяє ІІ здатністю міркування й аналізу інформації, яка буде надходити на нього за допомогою інтерфейсів взаємодії машини і людини (наприклад, візуальних дисплеїв і діалогових цифрових вікон, які будуть реагувати на мова).

Більшість всіх вищеописаних функцій прототип, звичайно ж, зараз здатний виконувати лише у віртуальному середовищі, однак Бонассо і його колеги з TRACLabs, компанії, яка співпрацює з питань розробок нових високотехнологічних систем, наприклад, з тим же NASA і іншими урядовими агентствами, сподіваються незабаром перенести випробування системи з віртуального світу в реальний.

«Ми працюємо з експериментами, спрямованими на моделювання систем. В рамках таких завдань люди збираються разом і імітується середовище і життя на далеких планетах або Місяці. Сподіваємося, що крок за кроком, але ми зможемо втілити CASE реальності і оцінити його значущість для майбутніх космічних експедицій», — йдеться в статті.

Забігаючи вперед, якщо подібні реальні системи доведуть свою спроможність у реальних випробуваннях і в кінцевому підсумку будуть використовуватися в рамках колоніальних місій на Місяці і Марсі, то, на думку Бонассо, вони дійсно зможуть істотно спростити освоєння далекого космосу.

Знову ж таки, вчений упевнений, що турбується про ризики бунту, як це було показано у фільмі Кубрика, не варто. Можливості таких систем будуть обмежені лише тим набором функцій, які були в них запрограмовані.

«Здатності тієї ж CASE навіть у віртуальному середовищі досить обмежені і зосереджені на подіях, які будуть відбуватися на планетарної станції. Справжній ІІ зможе керувати системою життєзабезпечення, але й гадки не матиме, хто переміг на останніх президентських виборах», — додає розробник.