Czy sztuczna inteligencja podbije w końcu kosmos?

Rzeczywistość z filmów „Odyseja kosmiczna” czy „Blade Runner” staje się powoli naszą rzeczywistością. Eksploracja kosmosu, misje na Marsa to zadania wymagające przetwarzania niezliczonych ilości informacji. Może się okazać, że sztuczna inteligencja wyręczy człowieka w podejmowaniu niektórych decyzji. Czy dzięki AI czeka nas nowa era lotów kosmicznych?

Fikcja znana z filmu „Odyseja kosmiczna”, w którym superkomputer był zdolny do autonomicznego zarządzania istotnymi funkcjami statku kosmicznego staje się rzeczywistością. Bez sztucznej inteligencji niemożliwe jest płynne wylądowanie łazika lub sondy kosmicznej na Marsie. To ona dokonuje ostatecznego wyboru lądowiska. W tej krytycznej fazie lotu pomoc ze strony naziemnego centrum sterowania nie jest możliwa z powodu minutowych opóźnień transmisji. Sztuczna inteligencja na nowo definiuje granice sektora kosmicznego radykalnie przekształcając branżę. 

Eksploracja kosmosu nie byłaby bez niej możliwa. Planeta Kepler-90i została odkryta za pomocą programu uczenia maszynowego. Ten identyfikował planety poprzez analizę sygnałów z planet poza naszym Układem Słonecznym. Christopher Shallue, inżynier w Google, wpadł na pomysł, aby spróbować wykorzystać technologie uczenia maszynowego w służbie wyszukiwania egzoplanet. Wraz z astronomem Andrew Vanderburgiem przesłał 15 000 nagrań już zbadanych przez astronomów do sztucznej sieci neuronowej. Dzięki nim komputer nauczył się rozróżniać egzoplanety, układy dwugwiazdowe lub proste błędy obserwacyjne, ze wskaźnikiem sukcesu wynoszącym 98,8%.

Więcej niż maszyny

Programy są w stanie przesiewać dane lepiej niż człowiek poprzez analizę zestawów danych. Sztuczna inteligencja umożliwia łazikom marsjańskim zbierać i analizować informacje samodzielnie.

Zdaniem Kiri Lou Wagstaff i Stevena Piesa, badaczy z Jet Propulsion Laboratory „celem jest, aby sztuczna inteligencja była inteligentnym asystentem współpracującym z naukowcem, który mógłby lepiej skupić się na analizie i interpretacji danych”.

Statek kosmiczny nie będzie już pełnił wyłącznie roli „przewoźnika”.

„Chcemy, aby statek kosmiczny wiedział, co mamy nadzieję zobaczyć i rozpoznał, kiedy obserwuje coś innego” stwierdzili cytowani badacze. Wymaga to większej jego autonomii, decyzyjności, za którą odpowiadać będzie sztuczna inteligencja.

„Sztuczna inteligencja to narzędzie obserwacyjne, które pozwala nam badać dane, których inaczej nie bylibyśmy w stanie uzyskać” – twierdzi Wagstaff. Narzędzie, które staje się niezbędne i bez którego niemożliwe jest planowanie jakichkolwiek misji. 

Europejska Agencja Kosmiczna opracowuje technologię, która pozwoliłaby statkom kosmicznym podejmować własne decyzje i wykonywać je bez interwencji człowieka. Promy kosmiczne, satelity, pojazdy eksploracyjne byłyby wtedy w stanie kontrolować się bez pomocy człowieka.

„Bylibyśmy w stanie wykazać, że maszyny były tera w stanie podejmować decyzje, które wcześniej mogli podejmować tylko ludzie” – stwierdził prof. Sandor Veres, członek zespołu badawczego.

„System może mieć cele, przewidywać problemy i bardzo szybko jak sobie z nimi poradzić. To o wiele więcej informacji, które człowiek może ocenić” – dodał.

Naukowcy chcą zarazem tak zaprojektować system, aby mógł używać ludzkiej mowy do uzyskiwania informacji. Zamiast przechodzić przez specjalnie zaprogramowany kod, byłby w stanie zrozumieć mowę i zapamiętać jej treść.

„Jednym z największych wyzwań stojących dziś przed sztuczną inteligencją jest upewnienie się, że technologia jest naprawdę bezpieczna” – mówi dr Wolfgang Paetsch z firmy Atrium.

Sztuczna inteligencja i jej pierwsze misje

Sztuczna inteligencja nie jest jeszcze wprawdzie androidem z filmu „Blade Runner”, ale pierwsze kroki zostały już postawione. Robot CIMON (Crew Interactive Mobile CompanioN) odbył swoją pierwszą misję w czerwcu 2018 roku na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). Jego zadaniem było wspomóc niemieckiego astronautę Alexander Gersta. Oparty na systemie sztucznej inteligencji robot został opracowany przez Airbusa i IBM na zlecenie Niemieckiego Centrum Lotnictwa i Kosmonautyki (DLR) i sfinansowany przez niemieckie Ministerstwo Gospodarki i Energii (BMWi). Test na możliwość poruszania się w sposób autonomiczny po stacji przy braku grawitacji, komunikowanie się ze stacją naziemną.

Alexander Gerst poprosił go o wykonanie szeregu czynności: poruszanie się, obracanie, granie ulubionych piosenek. Podczas pierwszej misji główny nacisk położono na funkcjonalność robota, niemniej relacje między astronautą a asystentem były bardzo ważnym punktem projektu. Długoterminowym celem pozostaje umożliwienie CIMON analizowania emocji i testowanie interakcji międzyludzkich. Ma to w szczególności dotyczyć długich podróży przewidywanych na Księżyc lub Marsa.

Na razie osobowość CIMON została zaprojektowana tak, aby pasowała do osobowości Alexandra Gersta. W przyszłości jego „osobowość” będzie dostosowana do innych osób z załogi. Robot uwalnia się od uprzedzeń kulturowych i zachowuje się jak towarzysz, pomagając rozwiązywać problemy i analizować sytuacje. Jeśli astronauci nie będą chcieli, aby CIMON słuchał lub widział, co dzieje się na ISS, lub jeśli odmówią analizy swoich emocji, będą mogli nacisnąć przycisk off. W ten sposób odłączą CIMON od dowolnego systemu podłączonego do Internetu lub sztucznej inteligencji. Po ponownym naciśnięciu przycisku robot ponownie zacznie funkcjonować.

Sztuczna inteligencja pomoże zrozumieć nieznane

Od 2021 roku algorytmy sztucznej inteligencji ostrzegają Europejskie Centrum Operacji Kosmicznych. Chodzi o sytuację, gdy jeden z ich satelitów może zderzyć się z innymi obiektami na orbicie.

Holger Krag z ESOC stwierdził: „Do tej pory zautomatyzowaliśmy wszystko, co wymagałoby od doświadczonego mózgu czuwania 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu, aby reagować i śledzić ostrzeżenia o kolizjach. Podjęcie decyzji o tym, czy wykonać manewr unikania jest najbardziej złożoną częścią automatyzacji i mamy nadzieję znaleźć rozwiązanie tego problemu w nadchodzących latach”.

Sztuczna inteligencja pomoże analizować dane, lepiej zrozumieć nieznane. Zamiast czekać długie minuty lub godziny na instrukcje z Ziemi, statki kosmiczne, satelity, drony, roboty, będą mogły samodzielnie obierać najwłaściwszą strategię. Zgodnie wszak z wytycznymi zaimplantowanymi przez człowieka. Sztuczna inteligencja zapoczątkowała nową erę innowacji w obszarze eksploracji głębokiej przestrzeni kosmicznej, medycynie kosmicznej, obserwacji Ziemi, komunikacji satelitarnej. Zainstalowana na pokładzie kapsuły Orion zaprogramowano tak, aby była w stanie zrozumieć kilka tysięcy poleceń. Sprawić, żeby praca astronautów „stała się, bezpieczniejsza i bardziej wydajna.

Według Howarda Hu, zastępcy dyrektora programu Orion w Johnson Space Center NASA, asystent mowy może w przyszłości rozszerzyć swoje funkcje dostarczając danych na temat stanu lotu, orientacji statku kosmicznego, poziomu zaopatrzenia w wodę. Technologia, która może przenieść Oriona na „wyższy poziom, pozwalając interaktywnym systemom komputerowym statków kosmicznych science-fiction stać się rzeczywistością”.