Επιμέλεια Άρθρου: Χατζησωτηρίου Παναγιώτης, Τούσα Τζούλια, Καραπιπέρη Αδαμαντία, Καραπιπέρη Ιωάννα – Ραφαέλα, Καρδαμίτση Μαριλένα

Η πρόοδος της τεχνολογίας τις τελευταίες δεκαετίες ήταν αλματώδης και η επιρροή της σε κάθε πτυχή της ανθρώπινης δραστηριότητας υπήρξε πολύ σημαντική. Μια σπουδαία καινοτομία που μπήκε στη ζωή μας ήταν η χρήση των συστημάτων Τεχνητής Νοημοσύνης (Αl).

Φυσικά, τα συστήματα αυτά έχουν ενταχθεί και στη διαστημική βιομηχανία. Στη σύγχρονη εποχή, μπορούμε με τα συστήματα Al να ολοκληρώσουμε αποστολές αποτελεσματικότερα χωρίς να θέτουμε σε κίνδυνο την ανθρώπινη ύπαρξη. Αντίστοιχα με αυτό το τρόπο πραγματοποιούνται εξερευνήσεις στον άγνωστο και μυστήριο γαλαξία ανακαλύπτοντας πλανήτες και περιοχές ή ακόμη και νέα φαινόμενα.

Τεχνητή νοημοσύνη (Artificial Intelligence)

H τεχνητή νοημοσύνη (Αl – Αrtificial Intelligence) έχει το προτέρημα να καθιστά τις μηχανές ικανές να μαθαίνουν από την εμπειρία να προσαρμόζονται σε νέα εισαγόμενα δεδομένα και να πραγματώνουν διάφορα έργα. Στο διάστημα τα συστήματα Al βοηθούν αστροναύτες στην ολοκλήρωση αποστολών και ταξιδιών που δεν θα μπορούσαν να γίνουν μόνο με την ανθρώπινη σύμπραξη.

Στη τεχνική νοημοσύνη θα πρέπει να συμπεριλάβουμε και τους όρους Big Data, Machine Learning και Deep Learning.

Mηχανική Μάθηση (Μachine learning – ML)

Oνομάζεται η υποκατηγορία της Αl και της επιστήμης των υπολογιστών η οποία χρησιμοποιεί στατιστικά και μαθηματικά μοντέλα με σκοπό την ανίχνευση μοτίβων στα δεδομένα data.

Bαθια μάθηση (Deep learning)

Είναι ένας τύπος στον οποίο εισάγονται δεδομένα σε μια αρχιτεκτονική νευρωνικού δικτύου. Τα νευρωνικά δίκτυα περιλαμβάνουν ένα αριθμό επιπέδων στα οποία γίνεται η επεξεργασία των δεδομένων επιτρέποντας το πρόγραμμα να «κατανοήσει βαθιά» με τo να πραγματοποιεί συσχετισμούς στις δομές δεδομένων που έχουν εισαχθεί, ενώ ταυτόχρονα σταθμίζουν τη βαρύτητα τους ώστε να οδηγηθούμε στο καλύτερο αποτέλεσμα.

Βιg Data

Περιγράφει το μεγάλο όγκο δεδομένων τόσο δομημένων όσο και μη δομημένων που διαχειρίζεται καθημερινά.

Τα διαστημόπλοια βασίζονται κατά κανόνα σε συστήματα ασύρματων που ελέγχονται από το ανθρώπινο δυναμικό, για να επικοινωνούν με τη γη. Όσο ό όγκος των δεδομένων αυξάνεται το αποκαλούμενο cognitive radio, χρησιμοποιεί τεχνητή νοημοσύνη σε δίκτυα διαστημικών επικοινωνιών, ώστε να καλυφθούν οι ανάγκες και να πετύχουν το βέλτιστο αποτέλεσμα στις προσδοκώμενες επιδόσεις.

Τα σύγχρονα συστήματα διαστημικών επικοινωνιών εφαρμόζουν ένα πολύπλοκο λογισμικό για να υποστηρίξουν επιστημονικές και εξερευνητικές αποστολές. Εφαρμόζοντας τεχνητή νοημοσύνη και machine learning, δορυφόροι ελέγχουν αυτά τα συστήματα ελεύθερα , ακολουθώντας τις σωστές επιλογές, μηδενίζοντας τα ποσοστά λάθους και απώλειας χρόνου.

Χάρη στην ραγδαία ανάπτυξη της τεχνολογίας, η ζωή των ανθρώπων και κυρίως με βάση τις επιστήμες γίνεται απλούστερη σε μέγιστο βαθμό. Πάνω σε αυτό, ευθύνεται η χρήση συστημάτων τεχνητής νοημοσύνης (ΑΙ). Φυσικά όλα αυτά έχουν ενταχθεί στις βιομηχανικές επιστήμες. Με την βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης οι ερευνητές έχουν καταφέρει να ολοκληρώσουν επιτυχώς έρευνες σχετικά με το διάστημα.

Τεχνητός δορυφόρος

Αρχικά, μια σπουδαία εφεύρεση των ανθρώπων είναι η δημιουργία τεχνητών δορυφόρων. Ένας τεχνητός δορυφόρος είναι οποιαδήποτε κατασκευή, που δημιουργήθηκε από τον άνθρωπο και τοποθετείται σε τροχιά γύρω από ένα ουράνιο σώμα.

Οι τεχνητοί δορυφόροι μπορούν να περιφέρονται γύρω από φυσικούς δορυφόρους, αστεροειδείς και πλανήτες. Όλοι οι δορυφόροι που τίθενται σε τροχιά εκτοξεύονται με πυραύλους. Οι δορυφόροι επικοινωνιών χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση σημάτων από το ένα σημείο της Γης στο άλλο, διευκολύνοντας τις επικοινωνίες και τις εκπομπές.
Εξειδικευμένα συστήματα επιτρέπουν στον δορυφόρο να εκτελέσει την αποστολή του. Αυτά περιλαμβάνουν συχνά αισθητήρες μέσω των οποίων μπορούν να απεικονιστούν μια σειρά από μήκη κύματος. Οι τηλεπικοινωνιακοί δορυφόροι συνήθως, δε διαθέτουν όργανα οπτικής ανάλυσης, αντίθετα με τους περιβαλλοντικούς δορυφόρους. Οι περιβαλλοντικοί δορυφόροι μεταδίδουν εικόνες σαν αριθμούς σε έναν υπολογιστή στη Γη, ο οποίος μεταφράζει αυτά τα ψηφιακά δεδομένα σε εικόνες.

Πείραμα Φ-sat-1

Μια πρόσφατη έρευνα που βασίζεται στη τεχνητή νοημοσύνη είναι το Φ-sat-1. Το Ф-sat-1, μια βελτίωση της αποστολής Federated Satellite Systems (FSSCat), είναι το πρώτο πείραμα που δείχνει πώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί η τεχνητή νοημοσύνη για την παρατήρηση της Γης.

Σε αυτήν την περίπτωση, φιλτράροντας λιγότερο από τέλειες εικόνες, επιστρέφονται στη γη μόνο τα απαραίτητα δεδομένα. Η τεχνολογία αυτή θα βρεθεί στο διάστημα στον έναν από τους δύο μικρούς CubeSats. Οι δύο CubeSats, ο καθένας μεγέθους κουτιού παπουτσιών, θα συλλέγουν δεδομένα που θα καθίστανται διαθέσιμα μέσω των υπηρεσιών του προγράμματος Copernicus, χρησιμοποιώντας προηγμένα όργανα. Επίσης θα διεξαχθούν πειράματα επικοινωνίας μεταξύ δορυφόρων.
Η υπερφασματική κάμερα στον έναν από τους CubeSats θα συλλέξει έναν μεγάλο όγκο φωτογραφιών της Γης, κάποιες από τις οποίες δεν θα είναι κατάλληλες προς χρήση. Για να αποφευχθεί η μετάδοση αυτών των άχρηστων φωτογραφιών στη Γη, το τσιπ τεχνητής νοημοσύνης του φ-Sat θα τις «φιλτράρει» έτσι ώστε να αποστέλλονται μόνο δεδομένα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν.

Int ball

To Int-ball αναπτύχθηκε από την ιαπωνική διαστημική υπηρεσία JAXA για την Ιαπωνική Πειραματική Ενότητα (JEM) του ISS, επίσης γνωστή ως Kibo. Με διάμετρο μόνο 150 mm και βάρος περίπου 1 κιλό, το Int-Ball μπορεί να τραβήξει φωτογραφίες και να καταγράψει βίντεο στο διάστημα.

Curiosity rover

Το Curiosity rover της NASA περιπλανάται επί του παρόντος στο τοπίο του Άρη αναζητώντας σημάδια ζωής και μαθαίνοντας για το μοναδικό περιβάλλον του Κόκκινου Πλανήτη. Από τις 2 Αυγούστου 2022, το rover έχει διανύσει 17,64 μίλια (28,39 χιλιόμετρα).

Σύμφωνα με τη NASA, το Curiosity έχει τέσσερις κύριους επιστημονικούς στόχους για την υποστήριξη του προγράμματος εξερεύνησης του Άρη:

Προσδιορίζει αν προέκυψε ποτέ ζωή στον Άρη.
Χαρακτηρίζει το κλίμα του Άρη.
Χαρακτηρίζει τη γεωλογία του Άρη.
Προετοιμάζει την ανθρώπινη εξερεύνηση.

Robonaut 2

Τέλος, μια ιδέα που βρίσκεται σε εξέλιξη να πραγματοποιηθεί είναι το robonaut. Το Robonaut είναι ένα επιδέξιο ανθρωποειδές ρομπότ που κατασκευάστηκε και σχεδιάστηκε στο Διαστημικό Κέντρο Johnson της NASA στο Χιούστον του Τέξας.

Δουλεύοντας δίπλα-δίπλα με τους ανθρώπους ή πηγαίνοντας εκεί όπου οι κίνδυνοι είναι πολύ μεγάλοι για τους ανθρώπους, οι Robonauts επεκτείνουν την ικανότητά των επιστημόνων για κατασκευή και ανακάλυψη. Κεντρικό στοιχείο αυτής της προσπάθειας είναι μια ικανότητα που ονομάζεται επιδέξιος χειρισμός, όπου ενσωματώνεται από την ικανότητα να χρησιμοποιεί κανείς το χέρι του για να κάνει δουλειά, και η πρόκληση ήταν να κατασκευαστούν μηχανές με επιδεξιότητα που υπερβαίνει αυτή ενός κατάλληλου αστροναύτη.
Υπάρχουν μέχρι στιγμής 4 Robonauts, με άλλους υπό ανάπτυξη. Αυτό επιτρέπει να μελετήσουν διάφορους τύπους κινητικότητας, μεθόδους ελέγχου και εφαρμογές εργασιών. Οι ρομποναύτες είναι απαραίτητοι για το μέλλον της NASA καθώς προχωράμε πέρα από τη χαμηλή τροχιά της γης και συνεχίζουμε να εξερευνούμε το τεράστιο θαύμα που είναι το διάστημα.

Συνοψίζοντας, στην απλούστερη μορφή της, η τεχνητή νοημοσύνη είναι ένα πεδίο που συνδυάζει την επιστήμη των υπολογιστών και ισχυρά σύνολα δεδομένων, για να επιτρέψει την επίλυση προβλημάτων.

Πηγές και σύνδεσμοι:

InformaTeens

Περιοδικό Πληροφορικής

Διάστημα και Τεχνητή Νοημοσύνη