Ανοικτά Μοντέλα AI για την Αντιμετώπιση του Προβλήματος των Σκουπιδιών στο Διάστημα

Σύμφωνα με μια πρόσφατη ανακοίνωση της IBM, όπως αναφέρεται στο TechHQ, τα ανοικτά μοντέλα AI χρησιμοποιούνται για την αντιμετώπιση προβλημάτων στο διάστημα, αντιμετωπίζοντας ζητήματα που σχετίζονται με τα σκουπίδια στο διάστημα και την επικοινωνία δορυφόρων.

Η IBM δημιουργεί υπολογιστική τεχνολογία για την εξερεύνηση και την επικοινωνία στο διάστημα από τη δεκαετία του 1940, αλλά τώρα η IBM θα χρησιμοποιήσει την τεχνητή νοημοσύνη για την εκτέλεση αυτών των εργασιών. Η IBM εργάζεται σε δύο διαφορετικά προγράμματα που σχετίζονται με το διάστημα: KubeSat και SSA (Διαστημική Κατασταση Γνώσης). Το KubeSat προορίζεται για την ενεργοποίηση της δημιουργίας και του ελέγχου εργασιών για σμήνη δορυφόρων, ενώ το SSA προορίζεται για την παρακολούθηση της θέσης των σκουπιδιών στο χαμηλό γεωσυγχρονικό орビτο.

Τα δύο προγράμματα παρουσιάστηκαν最近 από την Ομάδα Διαστημικής Τεχνολογίας της IBM. Ο ηγέτης της ομάδας διαστημικής τεχνολογίας είναι ο Naeem Altaf, και σύμφωνα με τον Altaf, το πρόγραμμα KubeSat είναι ένα αυτόνομο πλαίσιο που παρέχει τα εργαλεία που απαιτούνται για τη δημιουργία και τη διαχείριση εργασιών για σμήνη δορυφόρων και συστοιχίες. Πέρα από αυτό, το πλαίσιο KubeSat μπορεί να προσομοιώσει τις επικοινωνίες μεταξύ δορυφόρων, βοηθώντας τους μηχανικούς να βελτιώσουν αυτές τις επικοινωνίες.

Όσο περισσότεροι δορυφόροι εκτοξεύονται, η επικοινωνία μεταξύ των δορυφόρων γίνεται ολοένα και πιο σύνθετη, χρειάζοντας να αυτοματοποιηθεί και να βελτιωθεί. Το πλαίσιο χρησιμοποιεί αλγόριθμους μηχανικής μάθησης για να βελτιώσει τις επικοινωνίες μεταξύ δορυφόρων, τοποθετώντας περιορισμούς στις επικοινωνίες μεταξύ ορισμένων δορυφόρων. Το KubeSat μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να προσομοιώσει πώς οι δορυφόροι KuBeSat αλληλεπιδρούν με τις σταθμούς εδάφους, ακόμη και όταν αυτοματοποιημένες επικοινωνίες συμβαίνουν μεταξύ σμηνών. Οι επικοινωνίες δημοσιεύονται σε einen ιστοχώρο για άλλους να δουν. Το KubeSat εκτελεί τις προσομοιώσεις του μέσω Orekit, το οποίο είναι μια δυναμική βιβλιοθήκη που δημιουργήθηκε σε Java.

Το πρόγραμμα KubeSat έγινε ανοικτό κώδικας με την ελπίδα ότι η βιομηχανία σμηνών δορυφόρων θα δημοκρατιστεί, επιτρέποντας σε startups και операторες σμηνών να χρησιμοποιήσουν την αναδυόμενη τεχνολογία.

Το πρόγραμμα SSA είναι το αποτέλεσμα μιας συνεργασίας μεταξύ της Ομάδας Διαστημικής Τεχνολογίας της IBM και του Δρ. Moriba Jah του Πανεπιστημίου του Τέξας. Ο στόχος είναι ότι τα μοντέλα AI μπορούν να βελτιώσουν τις προβλέψεις για τα αντικείμενα σε χαμηλό γεωσυγχρονικό орΒιτο. Το χαμηλό γεωσυγχρονικό орΒιτο είναι γεμάτο με διαστημικά σκουπίδια, πολλά από τα οποία είναι απομεινάρια από εκτοξεύσεις πυραύλων ή αποσυντεθειμένα δορυφόροι. Αυτά τα αντικείμενα περιφέρονται γύρω από τη Γη με ταχύτητες χιλιάδων μέτρων ανά δευτερόλεπτο και οι τροχιές τους μπορούν να αλλάξουν απότομα από τις διακυμάνσεις του καιρού και της πυκνότητας της ατμόσφαιρας. Η τροχιά αυτών των αντικειμένων πρέπει να προβλεφθεί, ώστε να μην συμβαίνουν συγκρούσεις μεταξύ διαστημικών σκουπιδιών και σημαντικών διαστημικών συσκευών. Ελπίζεται ότι τα μοντέλα AI μπορούν να βελτιώσουν τις προβλέψεις.

Τα μοντέλα SSA εκπαιδεύτηκαν με βάση δεδομένα που συλλέχθηκαν από τη Στρατηγική Διοίκηση των Ηνωμένων Πολιτειών. Το σύνολο δεδομένων ενημερώνεται μία φορά την ημέρα. Ένα φυσικό μοντέλο χρησιμοποιείται για να δημιουργηθούν αρχικές προβλέψεις για την τροχιά των περισσότερων αντικειμένων σε χαμηλό γεωσυγχρονικό орΒιτο, και ένα μοντέλο μηχανικής μάθησης χρησιμοποιείται για να προβλέψει σφάλματα στα φυσικά μοντέλα. Το SSA συνδυάζει τα δύο μοντέλα μαζί για να ενημερώσει το φυσικό μοντέλο τροχιάς. Το δεύτερο μοντέλο είναι ένα μοντέλο gradient boosting με βάση το XGBoost.

Όπως και το KubeSat, τα μοντέλα SSA έγιναν ανοικτά με την προσπάθεια να ενθαρρύνουν τη διακίνηση δεδομένων και τη συνεργασία μεταξύ διαφορετικών εταιρειών διαστήματος και τεχνολογίας.毕竟, τα προβλήματα επικοινωνίας δορυφόρων και τα σκουπίδια στο διάστημα είναι μια απειλή για όλους τους операторες στο διάστημα. Και το KubeSat και το OpenShift έχουν καταστεί διαθέσιμα μέσω της πλατφόρμας Red Hat OpenShift της IBM.