Сам себе ЦУП: ученый предложил доверить мультиагентному ИИ спасение спутников
Космические миссии становятся все сложнее. На борту аппаратов появляется больше датчиков, программное обеспечение берет на себя управление поведением техники, а подсистемы тесно взаимодействуют друг с другом. Вместе с развитием технологий растет и количество возможных сценариев отказа. Проблемы варьируются от температурных скачков и старения оборудования до ошибок в конфигурации и влияния внешней среды. Объединяет эти события одно обстоятельство: сначала они проявляются как странности в телеметрии.
Традиционные методы мониторинга в такой среде работают плохо. Жесткие пороговые значения и ручная проверка моделей не справляются с потоком данных. Многие аномалии не похожи на прошлые инциденты, а плотный график миссии не оставляет времени на долгие разбирательства. Ситуация усугубляется по мере удаления кораблей от Земли. Задержка сигнала делает оперативное вмешательство человека невозможным. Если авария произойдет далеко от дома, операторы просто не успеют отреагировать. Космическим системам нужна способность самостоятельно находить и устранять неполадки даже в моменты полной тишины в эфире.
NASA потеряло сигнал автоматической межпланетной станции MAVEN
По мнению старшего инженера-исследователя в области искусственного интеллекта в Университете Райса Мигеля Лопеса-Медины, решением проблемы может стать мультиагентный искусственный интеллект. Эта архитектура распределяет задачи между набором специализированных программ-агентов. Каждый из них может отвечать за свою узкую область: питание, терморегуляцию, двигатели, ориентацию в пространстве или связь. Агент изучит собственную модель нормального поведения для своей подсистемы. Когда происходят отклонения — например, скачки температуры или дисбаланс мощности — программы начнут обмен данными. Они сверят свои наблюдения и сообщат об угрозе только тогда, когда аномалия подтвердится сразу в нескольких доменах.
Такое коллективное мышление дает несколько важных преимуществ. Специализированные агенты замечают едва уловимые изменения, которые пропускают большие общие модели. Согласование данных между разными системами снижает количество ложных тревог и повышает доверие к результатам. Технология позволяет отслеживать даже неизвестные ранее сбои, для которых у инженеров нет готовых шаблонов или примеров из прошлого. Главное же достоинство заключается в возможности работы прямо на борту. Агенты диагностируют проблемы автономно, что критически важно для лунных и марсианских экспедиций.
Внедрение искусственного интеллекта в управление полетами можно проводить поэтапно. Инженерам не нужно перестраивать весь корабль заново. Сначала следует запустить пассивный поиск аномалий на земле. Агенты обучатся на исторических данных и живой телеметрии, чтобы находить отклонения, которые пропускают обычные алгоритмы. Этот шаг не требует изменений в «железе» спутника, но сразу повысит осведомленность команды о состоянии техники.
Затем проверенные агенты можно отправить в реальный полет. Программы можно разместить в бортовом компьютере и оценивают аномалии прямо у источника. Они будут сопоставлять сигналы разных подсистем, ранжировать вероятные причины и определять природу события. Система будет способна понять, вызван сбой воздействием среды, технической неполадкой или внешним вмешательством. После отладки работы на отдельных аппаратах технологию можно масштабировать на целые спутниковые группировки. Интеллект уровня «созвездия» поможет находить взаимосвязанные сбои на нескольких аппаратах сразу и выявлять общие тенденции влияния космической погоды.
Агенты умеют работать не только с цифрами телеметрии. Они анализируют снимки, видео, звук, данные спектрометров и радиосигналы. Это позволяет находить проблемы даже на старых аппаратах, если объединить их данные с современными сенсорами.
Космический ИИ: как нейросети помогают человечеству «завоевать» Солнечную систему
Со временем, когда надежность системы станет доказанной, агентам можно будет доверить активные действия. Они смогут переключать режимы терморегуляции, активировать резервные каналы данных или переводить корабль в безопасный режим. Операторы сохранят за собой последнее слово, но аппарат получит возможность самостоятельно поддерживать свою работоспособность. Разработчики уже переходят от теории к летным испытаниям, чтобы подготовить космические системы к полностью автономной работе вдали от Земли.
Самое популярное
