«Запуск ИИ в космосе похож на марафон на Луне — впечатляет, если его достичь, но ограничен окружающей средой», — сказал Сильвестр Качмарек, технический директор OrbiSky Systems, лондонского стартапа, специализирующегося на периферийных операциях с ИИ. Усовершенствованные процессоры потребляют много энергии, а это значит, что спутникам со встроенным искусственным интеллектом (ИИ) на борту требуются большие солнечные панели и дополнительные батареи.
Кроме того, «космическая радиация может поджечь электронику», — сказал Качмарек. Управление питанием — еще одна проблема. Многим устройствам с ИИ требуются очень большие токи при низких напряжениях. «Требования, которые устройства искусственного интеллекта предъявляют к управлению питанием, являются новыми для космической отрасли», — сказал Берт Вермейр, технический директор Voyager Space. — «Не существует хороших решений с космическим наследием, и трудно определить эффективные и малые по форм-фактору элементы питания и управления, которые могут подавать питание на устройства искусственного интеллекта в космосе».
Но и это еще не все. Для работы на спутниках устройств с ИИ необходимо модифицировать программное обеспечение.
«Космические миссии требуют технологий искусственного интеллекта, которые могут обрабатывать данные с ограниченной мощностью и памятью», — сказал Качмарек. Проще говоря: «Космос любит ИИ, но ИИ, похоже, не любит космос», — заявил в феврале на симпозиуме SmallSat Ральф Грундлер, директор по развитию космического бизнеса Aitech Systems. «Электронные компании, производящие эти ИИ-чипы, на самом деле не принимают во внимание пространство».
Чипы, оптимизированные для ИИ, не предназначены для электроники, которой «возможно, придется сидеть на стартовой площадке во Флориде при 100-градусной погоде [+37,78 по Цельсию, прим. ред.] в течение двух или трех недель и продолжать работать, когда температура достигает нуля и минус 400С», — сказал Грундлер.
Тем не менее, для некоторых миссий потенциальные преимущества бортового ИИ слишком впечатляющи, чтобы их игнорировать. По словам Луиса Гомеса, генерального директора AAC Clyde Space, вместо передачи огромных изображений океана со спутника наблюдения за Землей алгоритм, обученный обнаруживать корабли, может передавать местоположение, размеры и направления кораблей непосредственно в береговую охрану.
По мнению Эндрю Хаслхерста, технического директора Surrey Satellite Technology: «Бортовой ИИ также может улучшить характеристики космического корабля. Если на спутнике произойдет зависание (тип короткого замыкания), бортовой ИИ сможет выявить проблему и устранить ее путем выключения и отключения питания или другими способами».
Дальнейшая автономия, поддерживаемая ИИ, будет особенно важна, «поскольку мы переходим к более сложным платформам длительного действия или миссиям на большие расстояния, где человеческое взаимодействие будет ограничено», — сказал Дэвид Барнхарт, директор Исследовательского центра космической техники Университета Южной Калифорнии.
Даже на околоземной орбите новейшие спутники дистанционного зондирования собирают гораздо больше данных, чем они могут быстро передать по каналам связи. Устройства, оптимизированные для ИИ и машинного обучения, могут помочь в обработке или предварительной обработке данных.
В этом случае спутники смогут сначала передавать наиболее важные наборы данных, а оставшиеся данные сжимать для хранения на борту.
Чтобы в будущем спутники можно было комплектовать оборудованием с ИИ, компании экранируют наземные компоненты, а также чипы и печатные платы, оптимизированные для использования в космосе. Например, компания Mercury Systems совместно с Ball Aerospace разработала подходящую для использования в космосе плату обработки для программируемых вентильных матриц — интегральных схем, которые можно переконфигурировать для бесчисленных применений.
Тем временем OrbiSky разрабатывает новые компоненты для обработки ИИ на космических кораблях. «Мы называем их высокопроизводительными и безопасными ИИ-мозгами для машин», — сказал Качмарек.
В любом случае единого подхода к внедрению ИИ на космические спутники не существует. Все зависит от миссии и выполняемых космическим аппаратом задач.
