Tölvumál - 01.02.2008, Qupperneq 60

6 0 | T Ö L V U M Á L
er loftneti geimfarsins einfaldlega beint að jörðu og beðið eftir frekari
skipunum.
Þetta skipulag virkar ágætlega fyrir geimferðir eins og Cassini, þar sem
mikill hluti ferðarinnar er fyrirfram skipulagður, það er lítil hætta á að
geimfarið fari sér að voða, og vísindamenn hafa yfirleitt 3­4 vikur til að
koma sér saman um hvað eigi að gera næsta mánuðinn. En hvað gerist
þegar geimfarið er í breytilegra umhverfi, aðeins er hægt að horfa einn dag
fram á við í einu, og vísindamönnum er gert að ákveða hvað gera skuli á
tveimur klukkutímum? Þetta var einmitt tilfellið í Mars Exploration Rover
(MER) ferðinni. Til viðbótar var svo ekki reiknað með að jepparnir entust í
meira en 3­6 mánuði, og það var því mikið sem þurfti að gera rétt og vel
á skömmum tíma. Að lokum má benda á að lítið var vitað fyrirfram um
hvernig jepparnir myndu reynast og hvað vísindamenn myndu vilja láta þá
gera þegar til Mars væri komið.
Aðstoð við stjórn geimferða frá jörðu niðri
Þegar fyrir lá hversu erfitt yrði að taka ákvarðanir og setja saman daglegar
áætlanir fyrir MER jeppana, var farið að skoða hvað hægt væri að gera til að
hjálpa til með stjórn könnuðanna frá jörðu niðri. Höfundur greinarinnar og
nokkrir samstarfsfélagar voru því fengnir til að þróa gervigreindarhugbúnað
til að hjálpa til við stjórn MER jeppanna.
Almennt séð er stjórn geimfara frá jörðu niðri klassískt dæmi um
áætlanagerð og ákvarðanatöku. Spurning er “einfaldlega” hversu mikið
og hvað megi láta geimfarið gera, þó þannig að öllum reglum sé fylgt og
áhætta lágmörkuð. En málið er flóknara en það. Skilyrðin, reglurnar og
upplýsingarnar um hegðun geimfarsins eru ekki auðveldlega skilgreind
fyrirfram og eru þar að auki breytileg. Stjórnendur vilja ennfremur hafa
lokaorðið um öryggi og ákvarðanir, en þó fá hjálp við ákvarðanirnar.
Málamiðlunin er gagnvirk áætlanagerð (e. mixed­initiative planning).
Í gagnvirkri áætlanagerð vinna gervigreindarforrit og mennskir notendur
saman að því að komast að niðurstöðu um áætlun eða aðra tegund
ákvarðanna. Fyrir gervigreindina er þetta að sumu leyti erfiðara
vandamál en að fá að taka ákvarðanir án afskipta mennskra notenda. En
heildarniðurstaðan er betri en gervigreind eða mennsk greind gætu hvort í
sínu lagi, að minnsta kosti enn sem komið er. Í MER ferðinni var áætlað að
notkun gagnvirka gervigreindarforritsins hefði aukið afköst jeppanna um 15
til 30 prósent á fyrstu þremur mánuðum ferðarinnar.
Sjálfvirk stjórn um borð í geimförum
Þó svo að hjálp fáist við stjórn geimfara frá jörðu niðri, er samt sem áður
mjög dýrt og tímafrekt að mannlegir stjórnendur taki allar ákvarðanir
fyrir geimfar sem er í margra milljón kílómetra fjarlægð. Í dag þarf dýr
samskiptatæki og marga tugi sérfræðinga til að stýra geimfari á þann hátt
Það fer einnig að koma að því að geimför verði send á staði og í aðstæður
þar sem hreinlega er ekki hægt að fá ákvarðanir frá Jörðunni.
Það er því mikil gróska í þróun stjórnkerfa sem geta stýrt geimförum og
könnuðum sjálfvirkt að miklu eða öllu leyti. Þetta er hins vegar mikið
og flókið verkefni, enda þarf slíkt geimfar að geta skynjað umhverfið og
breytingar, tekið ákvarðanir, framkvæmt þær og svo brugðist hratt og rétt
við ef eitthvað kemur upp á. Þetta reynir því á ákvarðanatöku, áætlanagerð,
skynjun, og margt fleira.
Hvað er framundan?
Gervigreindaraðferðir hafa varanlega haslað sér völl í því hlutverki að
aðstoða stjórnendur geimferða. Gagnvirk ákvarðanatökukerfi verða notuð
fyrir bæði Phoenix geimfarið sem nýlega lenti á Mars og Mars Science
Laboratory könnuðinn sem sendur verður til Mars árið 2009. Enn fremur
er verið að skoða verkefni fyrir slíka tækni í mönnuðum geimferðum, bæði
fyrir alþjóðlegu geimstöðina og fyrirhugaðar ferðir til tunglsins.
Sjálfvirk stjórnun geimfara er ennþá að mestu leyti á tilraunastigi, en það
er aðeins tímaspursmál um hvenær verði sent af stað geimfar sem getur
tekið ákvarðanir um aðgerðir án aðstoðar frá Jörðu. Í bígerð eru meira að
segja ómannaðar ferðir til ytri plánetanna sem ekki verður hægt að hrinda
í framkvæmd án gervigreindar. Ber þar hæst áform um að lenda könnuði á
yfirborði Evrópu, tungls Júpíters, sem mun svo bora sig í gegnum íslagið
sem hylur tunglið. Nýlegar rannsóknir hafa nefnilega sýnt að líklegt sé
að fljótandi vatn leynist undir þykkri íshellu Evrópu og því mögulegt að líf
finnist þar.
En þó að þessar gervigreindaraðferðir séu nú að komast í almennari
notkun við stjórn geimferða þá er langt því frá að öll tæknileg vandamál við
gervigreind séu leyst og því nóg verkefni fyrir áhugasama rannsakendur hjá
Háskólanum í Reykjavík, á Íslandi og um heim allan.
Í gagnvirkri áætlanagerð vinna
gervigreindarforrit og mennskir notendur
saman að því að komast að niðurstöðu
um áætlun eða aðra tegund ákvarðanna
Það er aðeins tímaspursmál um hvenær
verði sent af stað geimfar sem getur tekið
ákvarðanir um aðgerðir án aðstoðar frá
Jörðu