بناء قمر صناعي للذكاء الاصطناعي يتم تدريبه في الفضاء: حصل البروفيسور هاكان كيال من جامعة فورتسبورغ على ميزانية قدرها 2.6 مليون يورو من وزارة الشؤون الاقتصادية والطاقة الألمانية.
المصدر: جامعة فورتسبورغ. ترجمة: آفي بيليزوفسكي
SONATE-2 في المدار: تصوير القمر الصناعي الجديد لاختبار تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي التي ستسمح لهم بأن يكونوا أكثر استقلالية. رسم توضيحي: خان كايل / جامعة فورتسبورغ
وفجأة شوهدت ثقوب دائرية على سطح المريخ لم تكن موجودة من قبل. وفي صور قمر زحل، إنسيلادوس، تم اكتشاف السخانات التي خلقت نوافير قوية من البخار باتجاه الفضاء. أيضًا، في الصور التي تم بثها إلى إسرائيل من المركبة الفضائية كيوريوسيتي على المريخ، تم العثور على هياكل تشبه الديدان المتحجرة.
كل هذه الظواهر، التي يبدو بعضها مؤقتا، تم اكتشافها بالصدفة أو بسبب الوقت الذي يستغرقه نقل الصورة من الكواكب المجاورة إلى الأرض. يقول هاكان كيل، أستاذ تكنولوجيا الفضاء في جامعة يوليوس ماكسيميليانز (JMU) في مدينة فورتسبورغ في بافاريا، ألمانيا: "ستسهل تقنيات الذكاء الاصطناعي اكتشاف الحالات الشاذة التي لم تكن معروفة من قبل".
العلم في طور التكوين
وبحسب البروفيسور كايل، فإن استخدام الذكاء الاصطناعي في الملاحة الفضائية هو مجال لا يزال في بداياته: "لا يوجد سوى عدد قليل من المشاريع في هذا المجال".
إذا تم استخدام الذكاء الاصطناعي للكشف عن ظواهر غير معروفة، فيجب تعليم النظام المهارة أولاً. عليك إدخال ما هو معروف للقمر الصناعي لكشف المجهول. "توجد بالفعل أقمار صناعية تستخدم الذكاء الاصطناعي في تشغيلها، ولكن تدريب أنظمة الذكاء الاصطناعي الخاصة بها تم على الأرض ثم تم إرسالها إلى الفضاء. ومع ذلك، لدينا خطط أخرى: نريد تدريب الذكاء الاصطناعي على متن قمر صناعي صغير في ظروف الفضاء"، يقول البروفيسور كيال.
يمثل هذا المشروع تحديًا، ولكنه ممكن: "أصبحت أنظمة تكنولوجيا المعلومات الصغيرة أكثر قوة. نخصص الوقت لتدريب الذكاء الاصطناعي حتى تستمر عملية التعلم في المسار عدة أيام".
تعتبر الرحلة الاستكشافية بين الكواكب هدفًا طويل المدى
ولكن لماذا يتم نقل تدريب الذكاء الاصطناعي إلى الفضاء، إلى أجهزة الكمبيوتر المصغرة؟ بما أنه من الأسهل بكثير القيام بذلك على أرض الواقع باستخدام أجهزة الكمبيوتر المركزية (أجهزة الكمبيوتر التجارية القوية) على الأرض؟ وذلك لأن كيال لديه رؤية واضحة للمستقبل. إنه يريد استخدام الأقمار الصناعية الصغيرة المزودة بتقنية الذكاء الاصطناعي، ليس فقط لمراقبة الأرض، ولكن أيضًا للقيام بمهام بين الكواكب - لاكتشاف ظواهر جديدة، وربما حتى آثار ذكاء خارج كوكب الأرض.
يقول البروفيسور: "بمجرد المرور عبر الوسط بين الكواكب، يصبح الاتصال بالقمر الصناعي بمثابة عنق الزجاجة". ومع زيادة المسافة بين المركبة الفضائية والأرض، يستغرق نقل البيانات وقتا أطول، "وليس من الممكن الاستمرار في إرسال البيانات ذهابا وإيابا. لذلك يجب أن يكون الذكاء الاصطناعي قادرًا على التعلم بشكل مستقل عن القمر الصناعي. ويجب عليها إبلاغ الأرض فقط بالاكتشافات ذات الصلة."
ومن المتوقع إطلاق القمر الصناعي في المدار في عام 2024
سيقوم فريق كيال بقيادة قائد المشروع أوليكسي بالاجورين بتفعيل هذه التكنولوجيا على القمر الصناعي الصغير -SONATE-2 واختبارها في المدار. وتقوم الوزارة الاتحادية للاقتصاد والطاقة بتمويل المشروع بمبلغ 2.6 مليون يورو. بدأ المشروع في 1 مارس 2021؛ سيتم إطلاق هذا القمر الصناعي في مداره في ربيع عام 2024. ومن المقرر أن تستمر المهمة لمدة عام واحد.
سيكون حجم القمر الصناعي الصغير من فورتسبورغ بحجم صندوق الأحذية (10 × 20 × 30 سم). ستقوم كاميرات الأقمار الصناعية بتصوير الأرض في نطاق واسع من الطيف. وستتدفق بيانات الصورة إلى نظام الذكاء الاصطناعي الموجود داخل القمر الصناعي والذي سيحدد الكائنات ويصنفها تلقائيًا. سيتم أولاً اختبار هذه التقنية بدقة حول الأرض، قبل أن يمكن استخدامها في السفر بين الكواكب لاحقًا. لدى Kayal بالفعل اسم للمهمة المستقبلية SONATE-X. في برنامجه البحثي، علامة X مشتقة من الكلمة الإنجليزية كائنات فضائية.
يمكن للطلاب المشاركة
سيكون لدى SONATE-2 ميزات ذاتية مبتكرة للغاية على متنها. بالمقارنة مع القمر الصناعي السابق - SONATE، سيكون نظام معالجة البيانات الخاص بالمستشعر أصغر حجمًا وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة. بالإضافة إلى ذلك، هناك أنواع جديدة من مكونات ناقل الأقمار الصناعية، مثل أجهزة استشعار النجوم المحسنة للتحكم المستقل في المدار. لن تقوم الكاميرات باكتشاف وتسجيل الأجسام الثابتة فحسب، بل أيضًا الظواهر القصيرة أو العابرة مثل البرق أو الشهب.
سيضم فريق SONATE-2 حوالي عشرة أشخاص. يمكن للطلاب أيضًا المشاركة - كمساعدين أو ضمن مجموعات من الخريجين والباحثين. ويعد تدريب الجيل القادم على هذه التكنولوجيا المتقدمة عنصرا هاما في المشروع. بالإضافة إلى برامج علوم الكمبيوتر، تقدم JMU برنامجًا للدراسات العليا في معلوماتية الفضاء وبرنامج الماجستير في تكنولوجيا الأقمار الصناعية.
يتم تمويل مشروع SONATE-2 من قبل وكالة الفضاء الألمانية (DLR) بتمويل من المكتب الفيدرالي للشؤون الاقتصادية والطاقة (BMWi) بناءً على قرار البوندستاغ الألماني (FKZ 50RU2100).
يعتمد القمر الصناعي SONATE-2 الجديد على مشروع ناجح لسابقه، القمر الصناعي SONATE - الذي تم تطويره وبنائه أيضًا بواسطة فريق Kayel، بتمويل أيضًا من وزارة الاقتصاد والطاقة الفيدرالية.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
تعليقات 2
التعلم غير الخاضع للرقابة هو موضوع يستحق. خاصة في الظروف التي لا توجد فيها بيانات سرية للتدريب عليها.
ليس من الواضح بالنسبة لي ما هي ميزة تشغيل النظام في الفضاء؟
لقد كنت باحثًا/خبيرًا في الذكاء الاصطناعي لأكثر من 30 عامًا. يجعلني أضحك في كل مرة تقوم فيها شركة ناشئة أو باحث أكاديمي/صناعي بتجميع موضوع البحث/المنتج في Buzzword AI. بالنسبة لي، أي رمز يحتوي على تقاطع مع الكلمة الأساسية IF هو AI. وبطبيعة الحال، فإن ذكاء هذا الكود لا يزيد عن ذكاء الأميبا، لكنه لا يزال ذكاءً اصطناعيًا. وكان من المأمول أن يجمع الباحث الأموال من أجل بحثه ولكن دعونا نأخذها بالنسب الصحيحة. هذا لا يعني أن الذكاء الاصطناعي لا يخضع لنموذج الداروينية، بل على العكس من ذلك، لكننا لم نصل إلى هذه النقطة بعد.