Космические роботы научились принимать решения быстрее, чем дойдет сигнал с Земли

Стэнфордские учёные разработали систему, которая позволяет космическим роботам сами находить безопасные пути в тесных условиях. На МКС впервые протестировали этот алгоритм, который ускоряет расчёт маршрутов и помогает роботам ориентироваться без постоянного управления с Земли. В основе системы — машинное обучение, которое ускоряет сложные вычисления. Испытания показали, что маленький робот может выполнять сложные манёвры и двигаться быстрее, чем раньше.

Для эксперимента использовали робота Astrobee — небольшой кубический робот, который уже давно помогает на станции. Обновлённая система позволяет ему свободно перемещаться по модулям, обходя оборудование и другие препятствия. Об этом рассказали на конференции iSpaRo, где обсуждают космическую робототехнику.

Внутри МКС — настоящий лабиринт из стеллажей, проводов, контейнеров и приборов. В таких условиях важно точно предсказывать движение робота. Сомрита Банерджи, которая занималась исследованием, говорит, что обычные методы на Земле не подходят для космоса. Марко Павоне отмечает, что бортовое оборудование ограничено, и это усложняет задачу.

Чтобы решить проблему, команда создала алгоритм, который рассчитывает маршрут методом последовательного выпуклого программирования. Но расчёты занимали слишком много времени. Чтобы ускорить процесс, учёные собрали данные из прошлых решений и обучили модель, которая предлагает начальную конфигурацию. Затем алгоритм уточняет маршрут, учитывая все требования безопасности.

Перед запуском на орбиту систему тестировали в NASA Ames в условиях, близких к микрогравитации. На МКС астронавты только готовили оборудование, а управление выполняла команда из Хьюстона. Исследователи проверили 18 маршрутов, сначала без ИИ, а потом с его помощью. Результаты впечатлили: по словам Банерджи, время выполнения сложных маршрутов сократилось примерно вдвое. Особенно заметно это было при движении через узкие участки и манёврах с вращением.

После успешных испытаний NASA признала систему технологией пятого уровня. Это значит, что алгоритмы уже доказали свою эффективность и могут использоваться для новых космических задач. Теперь команда Марко Павоне хочет улучшить систему, добавив более мощные модели ИИ, такие как те, что используются в чат-ботах и беспилотных автомобилях. Это поможет роботам быстрее ориентироваться в сложных ситуациях и принимать точные решения на дальних орбитах, где связь с Землёй плохая, а ресурсы ограничены.

Источник: vk.com

Комментарии: