بررسی برنامه ناسا برای ساخت فضاپیماهای خودکار با استفاده از هوش مصنوعی

افزودن سیستم هوش مصنوعی به ماشین‌هایی که تا به حال برای انجام کاوش‌های فضایی روانه‌ی بیرون از جو زمین کرده‌ایم، کاملا معقول به نظر می‌رسد. چنین کاری می‌تواند بدین معنی باشد که آن دستگاه‌ها برای تصمیم‌گیری در مواقع مشخص، منتظر مخابره‌ی دستورهای لازم از سوی زمین نخواهند بود. اکنون دانشمندان ناسا در حال تلاش برای رسیدن به روش‌هایی به‌منظور عملی ساختن این ایده هستند.

ما همزمان با اینکه هر روزه کاوشگرهای بیشتر و بیشتری را روانه‌ی فضا می‌کنیم باید به این مورد هم توجه داشته باشیم که برخی از آنها شاید نیاز به این داشته باشند که عملکردشان به‌طور کامل خودکار باشد تا بتوانند به‌خوبی به موقعیت‌ها و رویدادهای خارج از انتظار و برنامه‌ریزی‌نشده واکنش نشان داده و وظیفه‌ی تعریف شده برای خودشان را در هنگام رسیدن به مقصد به انجام برسانند. اینجاست که هوش مصنوعی می‌تواند به کمکمان بیاید.

استیو چین و کری واگستف از کارکنان آزمایشگاه پیشرانه‌ی جت ناسا (JPL) بر این باورند که چنین ماشین‌هایی همچنین ملزم خواهند بود که با ادامه‌ی ماموریتشان چیزهای جدیدی را بیاموزند و بتوانند خود را با پدیده‌هایی تطبیق دهند که شاید ما حتی نمی‌توانیم در حال حاضر با قوی‌ترین تلسکوپ‌هایمان هم تشخیص دهیم. پژوهشگران در این مورد می‌نویسند:

فضاپیماهای رباتیک می‌توانند با اتخاذ تصمیم‌های مختص به خودشان در حین انجام کاوش‌ها، آزمایش‌ها و تحقیق‌های متداول علمی را به‌طور کارامدتری انجام دهند و حتی قادر باشند که به برخی مشاهدات غیرممکن در حالت‌های عادی دست یابند؛ دستاوردهایی همانند پاسخ (یا واکنش) به وجود یک توده‌ی غبار با عمر کوتاه که در ستاره‌ی دنباله‌داری با فاصله‌ی میلیون‌ها کیلومتر از کره‌ی زمین ایجاد می‌شود.

یکی از مثال‌هایی که آنها برای کاربری هوش مصنوعی و برتری آن ارائه‌ می‌کنند، مربوط به توانایی هوش مصنوعی در تمییز تفاوت میزان موقعیت هوای توفانی با هوای معمولی در سیاره‌ای دوردست است. این کار باعث می‌شود تا داده‌ها و اطلاعاتی که به دانشمندان مستقر در کره‌ی زمین ارسال می‌شود، بسیار کارامدتر و سودمندتر باشند.

درست همانطور که کمپانی گوگل از هوش مصنوعی برای تشخیص دادن مواردی مثل سگ‌ها و گربه‌ها در تصاویر استفاده می‌کند، یک ربات مجهز به هوش مصنوعی در یک کاوشگر می‌تواند روند لازم برای تمایز دادن میان برف و یخ را بیاموزد یا اینکه بتواند تفاوت میان آب جاری و آب ساکن را تشخیص دهد و به این ترتیب بتواند ارزش و مفهوم بیشتری را برای داده‌هایی به ارمغان آورد که از آن نواحی به کره‌ی زمین مخابره می‌کند.

پژوهشگران پیشنهاد می‌دهند که کاوشگرهای مجهز به هوش مصنوعی این توانایی را خواهند داشت که حتی تا آلفا قنطورس هم پیش روند. گفتنی است که آلفا قنطورس نام ستاره‌ای در فاصله‌ی ۴.۲۴ سال نوری از کره‌ی زمین است. ایجاد ارتباط با کاوشگرها در چنین فواصلی بسیار زمان‌بر است و در واقع پاسخ‌ها احتمالا توسط نسلی پس از نسل دانشمندان اولیه‌ی آغازکننده‌ی ماموریت دریافت خواهد شد. از این رو، فراهم آوردن «ذهن» مختص به خود برای یک کاوشگر می‌تواند به‌طور قطع باعث افزایش سرعت فرایندهای تصمیم‌گیری در آن نواحی شود.

نسل بعدی ربات‌های هوش مصنوعی باید دارای توانایی لازم برای آشکارسازی محل‌ها و قابلیت‌های مناسب‌تر باشند و بتوانند جنبه‌های پیش‌بینی‌نشده را تشخیص داده و داده‌های به‌دست آمده را پردازش کرده و مورد تجزیه‌ و تحلیل قرار داده و همچنین قادر باشند که برنامه‌های اولیه‌ی خود را در صورت لزوم با آن وضعیت‌های جدید تطبیق دهند.

در صورتی که کاوشگرهای هوشمند، موقعیت کار در کنار هم را داشته باشند، در آنصورت تاثیرات هوش مصنوعی بسیار قوی‌تر از این هم خواهد بود؛ زیرا این ذهن‌های مصنوعی خواهند توانست که برای غلبه بر چالش‌های پیش‌آمده، توانایی‌های ذهنی خود را کنار هم بگذارند.

ما در حال حاضر نیز برخی از کاربردهای هوش مصنوعی و روندهای خودکار مرتبط با آن را در فضا می‌بینیم. مریخ‌نورد کیوریاسیتی ناسا دارای نرم‌افزاری در بورد خود است که به انتخاب هدف‌ها و سوژه‌های کارامد برای دستگاه چم‌کم (ChemCam)‌ خود کمک می‌کند. چم‌کم دستگاهی است که به مطالعه‌ی سنگ‌ها و سایر پدیده‌های مربوط به زمین‌شناسی روی سیاره‌ی سرخ می‌پردازد.

مریخ‌نورد کیوریاسیتی با گرفتن تصمیم‌های خود به جای منتظر ماندن برای رسیدن دستورالعمل‌های لازم از زمین، هم‌اکنون دارای عملکرد بسیار بهتری در یافتن اهداف قابل توجه است و می‌تواند مقادیر زیادی از داده‌های لازم را جمع‌آوری کند.

چین و واگستف گزارش می‌دهند که در همین حال، مریخ‌نورد بعدی ناسا در سال ۲۰۲۰ به مریخ فرستاده می‌شود و این مریخ‌نورد قادر خواهد بود که فرایندهای مربوط به جمع‌آوری داده‌ی خود را بر مبنای منابع در دسترس برای خودش تنظیم کند.

هوش مصنوعی در عصر ما روزبه‌روز اهمیت بیشتری را در سفرهای فضایی به دست می‌آورد و به گفته‌ی پژوهشگران، با ایفای نقش هوش مصنوعی در برداشته شدن گام‌های بزرگ رو به جلو در زمین، ما اکنون شاهد ورود این سیستم به عرصه‌ی فضایی و نقش بزرگ آن در کاوش سایر بخش‌های جهان هستی هستیم.

دستاوردهای این پژوهش در Science Robotics منتشر شده است.