Evoluția continuă a sistemelor de inteligență artificială (AI) promite să deschidă o nouă eră a explorării Sistemului Solar, în care, spre exemplu, un vehicul spațial își poate determina singur orbita pe care să se plaseze, poate fotografia și culege informații științifice, fără a avea nevoie de comenzi primite de pe Pământ. Poate de asemenea decide când și unde să trimită sonde de asolizare pe o anumită planetă sau satelit, fără a avea nevoie de inputul pe care sondele care explorează în prezent sistemul solar îl primesc de la centrul de control al misiunii, conform unui material publicat de SPACE.com, citat de Agerpres. Agenția spațială americană deja folosește sisteme de inteligență artificială în misiuni pe orbita Pământului dar și pe Marte și pregătește alte misiuni care se vor baza pe AI pentru a explora lumi îndepărtate în căutarea urmelor vieții.
Temerile legate de evoluția inteligenței artificiale care ar putea duce la un viitor distopic, similar celor prezentate în filme SF precum "Terminator" sau "The Matrix", sunt temperate de NASA, care nu vede niciun motiv de îngrijorare pentru misiunile în care echipaje umane vor colabora cu sisteme AI pentru a-și atinge obiectivele.
"NASA este foarte prudentă în ceea ce privește misiunile cu echipaje umane", subliniază Steve Chien, coordonator al echipei care se ocupă de implementarea sistemelor AI pentru misiunile NASA de la Jet Propulsion Laboratory (JPL). "Sunt cele mai importante misiuni iar măsurile pentru securitatea acestora le depășesc pe cele luate pentru misiunile robotice (fără echipaj uman), așa cum trebuie să fie", a adăugat el.
NASA folosește inteligența artificială în misiunile aflate în derulare
Celebrele rovere trimise de NASA la suprafața planetei Marte, spre exemplu, sunt dotate cu sisteme de inteligență artificială care le permit să ia anumite decizii în mod independent față de centrul de control al misiunii, o capabilitate utilă atunci când este nevoie de decizii imediate pentru că, din cauza distanței mari dintre Pământ și Marte, o comandă trimisă de centrul de control are nevoie de peste 20 de minute pentru a ajunge la rovere.
Cel mai cunoscut exemplu este cel al roverului Curiosity, care dispune de un sistem automat de selectare a țintei care îi permite să-și orienteze camera și laserul spre roci și alte obiecte despre care decide singur că merită să fie observate cu mai mare atenție. O versiune mai primitivă a acestui tip de AI a fost instalată pe mai vechile rovere gemene Opportunity și Spirit, iar Opportunity încă funcționează la 13 ani după ce a asolizat pe Marte.
Mai aproape de casă, NASA a apelat la sisteme AI și pentru operarea satelitului Earth Observing-1, care și-a încheiat misiunea în prima parte a acestui an, după ce a fost plasat pe orbită în anul 2003. Sistemul AI cu care a fost dotat acest satelit poartă denumirea "Autonomous Sciencecraft Experiment" (ASE) și i-a ajutat pe oamenii de știință să observe diferite evenimente produse la suprafața Pământului, cum ar fi erupțiile vulcanice, permițând emiterea mai rapidă de alerte.
Alte două experimente în care NASA a apelat la inteligența artificială monitorizează cerul în căutarea unor evenimente interesante, așa cum sunt supernovele (explozii ale stelelor în ultimele stadii ale vieții). Sistemele AI selectează după anumite criterii prestabilite care date sunt mai importante sau mai interesante pentru a fi supuse atenției cercetătorilor. Primul astfel de experiment poartă denumirea V-FASTR (un acronim care se referă la evenimente radio tranzitorii, așa cum sunt pulsațiile emise de pulsari) iar cel de-al doilea se numește Intermediate Palomar Transient Factory (iPTF), care caută supernove și alte evenimente cosmice majore în spectrul vizual al luminii. Datele obținute în cadrul experimentului iPTF au contribuit la studierea așa-numitelor unde gravitaționale, eliminând supernovele ca posibile cauze ale undelor gravitaționale observate în 2016 de Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO).
Cerul este incomensurabil de vast și pot fi surprinse mii de evenimente simultane, într-o singură noapte de observații astronomice. Înainte de folosirea sistemelor AI, oamenii de știință alegeau mai mult sau mai puțin la întâmplare evenimentele pe care să le observe. În prezent, sistemele de inteligență artificială fac selecția și decid care evenimente astronomice trebuie observate cu prioritate, în funcție de obiectivele diferitelor misiuni și programe științifice.
Aceste sisteme AI reprezintă însă tehnologia de ieri — în special în cazul roverelor aflate în misiune pe Marte — vârfuri ale tehnologiei în domeniu pentru începutul anilor 2000. În prezent sistemele AI sunt mult mai performante.
Viitoarele misiuni ale NASA care se bazează pe sistemele AI moderne
Spre exemplu, roverul Mars 2020 urmează să fie lansat spre Planeta Roșie peste 3 ani. Multiple instrumente din dotarea acestui rover vor dispune de autonomie și vor fi mult mai inteligente în alegerea țintelor de studiu, conform lui Steve Chien. Astfel, noul rover va ști să-și prioritizeze țintele și, mai mult decât atât, va alege și cea mai bună abordare pentru observarea, studierea și analizarea unei astfel de ținte. Mars 2020 va putea chiar să-și modifice singur, pe loc, programul misiunii, dacă va finaliza mai devreme o anumită etapă sau dacă ceva mai interesant va apărea în câmpul de detecție al instrumentelor sale.
O altă misiune pregătită de NASA, Europa Clipper, urmează să orbiteze Europa, satelitul înghețat al planetei Jupiter, despre care se crede că adăpostește sub calota glaciară un vast ocean de apă în care ar putea exista viață. Clipper va funcționa într-un mediu extrem de ostil și este de așteptat blocarea și resetarea de multiple ori a computerului de bord din cauza puternicelor radiații provenite de la Jupiter. NASA ar avea nevoie de mai multe ore pentru ca instrucțiunile pe care le trimite să ajungă până la Jupiter și apoi ar trebui să aștepte încă pe atât pentru a constata dacă aceste instrucțiuni au fost aplicate cu succes de computerul de bord. Pentru a face această misiune posibilă, Clipper va fi dotat cu un sistem AI care va putea diagnostica eventualele probleme și le va remedia înainte chiar ca echipa de control a misiunii să afle de existența lor.
Alte proiecte ale NASA se află încă în stadiul de propunere, dar ne ajută să ne facem o idee despre ce poate face inteligența artificială. Agenția spațială americană speră să trimită sonde la suprafața Europei dar și a lui Enceladus, un satelit al planetei Saturn pe care există de asemenea apă și care ar putea adăposti viață microbiană. Aceste sonde ar trebui să topească, cu ajutorul energiei nucleare, calota de gheață pe care asolizează și să elibereze apoi în oceanul de dedesubt mici submarine autonome care să pornească în căutarea vieții.
Sistemele AI cu care vor fi dotate aceste submarine vor trebui să știe să se descurce singure în aceste oceane extraterestre — cum să evite eventualele obstacole, cum să-și aleagă țintele de interes pentru observații sau să se ferească de variațiile de temperatură care pot pune în pericol funcționarea submersibilului etc. Roboții submersibili folosiți în prezent în mările și oceanele terestre au nevoie de recalibrări ale instrumentelor ori de câte ori sunt folosiți în ape cu temperaturi diferite.
Un alt proiect pentru viitor are în vedere trimiterea unei sonde care să însoțească o cometă în drumul său spre marginile Sistemului Solar — Proiectul Comet Hitchhiker — din cadrul Programului Advanced Innovative Concepts, aparținând NASA. O astfel de sondă își va desfășura misiunea atât de departe de Pământ încât ar fi nevoie de multe ore pentru ca instrucțiunile de la centrul de comandă să ajungă la destinație și apoi de tot atâtea lungi ore până când echipa de control a misiunii va ști dacă sonda le-a aplicat cu succes. Această misiune va avea și ea nevoie de un sistem de inteligență artificială capabil să o facă să opereze practic autonom, în limitele impuse de obiectivele științifice ale misiunii.
Un astfel de sistem avansat de inteligență artificială va fi necesar și pentru misiunea prin care NASA are în vedere trimiterea unei flotile de 100 de mici sonde denumite "CubeSats" către asteroizii din vecinătatea relativă a Pământului. Sistemul AI va trebui să fie capabil să decidă singur cum să plaseze sonda pe orbita asteroidului și ce anume să analizeze de la suprafața acestuia.
Misiunile dincolo de Sistemul Solar nu vor putea fi realizate fără sisteme performante de inteligență artificială
Cea mai mare miză pentru sistemele de inteligență artificială ale NASA este reprezentată însă de explorarea spațiului interstelar și a unor alte sisteme stelare. Anul trecut, profesorul Stephen Hawking, alături de miliardarul rus Yuri Milner și de fondatorul Facebook, Mark Zuckerberg, a anunțat lansarea unui ambițios proiect de misiune spațială spre cel mai apropiat sistem stelar de Soare, Alpha Centauri, misiune care propune lansarea unei flotile de sute, poate chiar mii de minisonde spațiale, propulsate de raze laser de pe Terra, care ar trebui să atingă o viteză maximă de 20% din viteza luminii și să ajungă la sistemul Alpha Centauri în 20 de ani. Vizibil pe cerul nopții fără telescop, sistemul Alpha Centauri se află la distanța de 4,3 ani lumină.
Lansarea etapei inițiale a acestui ambițios proiect denumit "Breakthrough Starshot" a avut loc la 12 aprilie 2016 la One World Observatory din New York. Bugetul alocat pentru această etapă de început este de 100 de milioane de dolari.
Odată ce sondele trimise de pe Pământ vor ajunge la destinație, vor fotografia atât stelele cât și planetele aflate pe orbita acestora, căutând semne ale vieții extraterestre. Astronomii au detectat deja existența unor planete telurice, de tipul Pământului, pe orbite în jurul celor trei stele din sistemul Alpha Centauri. Oamenii de știință speră că măcar una dintre aceste planete să se afle pe o orbită aflată în așa-numita "zonă de aur" pentru viață — la distanța potrivită față de steaua mamă pentru ca apa să poată rămâne în stare lichidă la suprafața planetei (dacă este prea departe, apa îngheață, dacă este prea aproape, se evaporă).
Această misiune pornește de la construcția celor mai ușoare sonde spațiale din istorie — "nanosonde", care cântăresc mai puțin de 1 gram și care vor fi dotate cu o micuță velă pentru propulsie. De pe Pământ vor fi proiectate în spațiu, spre Alpha Centauri, numeroase raze laser care se vor uni pentru a forma o undă luminoasă de 100 gigawați care va împinge în vele, propulsând micuța armada de nanosonde prin sistemul solar și accelerând până la aproximativ 161 de milioane de kilometri pe oră.
Raza laser ce va porni de pe Pământ spre Alpha Centauri va fi atât de strălucitoare încât va fi vizibilă de la distanțe mari din Univers, iar echipa care se ocupă de misiune speră că ar putea fi remarcată de o eventuală civilizație extraterestră avansată. "Starshot va răspunde și la întrebarea dacă suntem singuri în Univers", comenta Pete Worden, directorul executiv al misiunii Starshot și fost director al Centrului de Cercetare Ames al NASA.
Destinația acestei misiuni, Alpha Centauri, este un sistem stelar compus din trei stele. Proxima Centauri este cel mai puțin strălucitoare dintre cele trei și cea mai apropiată de Pământ. Alpha Centauri A și B, celelalte două stele din sistem, sunt mai strălucitoare și formează un sistem binar, deși nu sunt tocmai apropiate una de cealaltă. Pământul se află la aproximativ 150 de milioane de kilometri de Soare, în timp ce distanța dintre Alpha Centauri A și B este de aproximativ 23 de ori mai mare — adică puțin mai mare decât distanța de la Soare la Uranus, penultima planetă a sistemului nostru solar, conform NASA.
Proxima Centauri, cea mai apropiată stea din sistemul Alpha Centauri, se află la aproximativ 39.900.000.000.000 km de Pământ, distanță pe care lumina o străbate în 4,22 ani.
"Când o astfel de sondă interstelară ar ajunge la destinație, va trebui să poată prioritiza datele pe care le adună. Să presupunem că una din planetele din acest sistem are un ocean la suprafața sa și că sondele interstelare dispun de echipamente pe care le pot lansa în acest ocean pentru a culege informații. Sistemul AI trebuie să ia rapid decizii cu privire la locul de unde să culeagă informații", a mai precizat Steve Chien.
Expertul de la JPL s-a declarat optimist cu privire la dezvoltarea inteligenței artificiale însă a recomandat o abordare prudentă cu privire la aceasta. Frica de AI nu este o frică rațională, a argumentat el, atât timp cât oamenii sunt familiarizați cu tehnologia și implicați în dezvoltarea ei în conformitate cu preceptele etice.
"Era o vreme când dacă dădeai un telefon, un om (operatorul) trebuie să-ți facă legătura. Atunci când mergeai cu liftul, trebuia să fie prezent și un liftier. Acum astfel de lucruri ni s-ar părea o nebunie. Acestea sunt rotițele progresului. Astfel de lucruri se vor întâmpla și noi va trebui să ne obișnuim cu ele într-un mod rezonabil și rațional", a conchis omul de știință american.
