Сегодня вместе с экспертом по ИИ, основателем и СЕО проекта BotB2B Виктором Поповым разбираемся, насколько освоение космоса нуждается в различных решениях на основе ИИ, какие направления машинного обучения применяются в аэрокосмической отрасли, а также вспоминаем самые громкие открытия, связанные с ИИ, в космосе.
— Виктор, насколько освоение космоса нуждается в различных решениях на основе ИИ?
ИИ совершил настоящую революцию в аэрокосмической отрасли, по сути, полностью изменив ее. Сегодня различные решения на основе ИИ являются тем катализатором, от которого во многом зависит развитие технологий по освоению космоса. По сути, ИИ в космосе решает три важные задачи.
Первая — это повышение уровня безопасности. Космические путешествия всегда сопряжены с большими рисками, которые не всегда очевидны на первый взгляд. Например при выходе в открытый космос астронавты получают достаточно большую дозу радиации, которая может привести к смерти клеток головного мозга, а значит, к необратимым последствиям для здоровья человека. Поэтому здесь очень важно убедиться в том, что космический аппарат, а также скафандр отвечают самым высоким требованиям безопасности. Одна из самых страшных катастроф произошла в 1986 году, когда шаттл «Челленджер» взорвался через 73 секунды после старта. В 2003 году трагическая ситуация повторилась: шаттл «Колумбия» полностью разрушился на высоте 63 км. В обоих случаях погибли все члены экипажей. После каждой трагедии проводилось тщательное расследование. Мы не будем вдаваться в подробности, но ясно одно — члены экипажа погибли из-за ошибок в расчетах инженеров NASA. То есть здесь сыграл свою роль человеческий фактор. Инженеры в обоих случаях знали о проблемах, но посчитали, что риск минимален. Но в реальности же ситуация обернулась катастрофой. ИИ лишен человеческого фактора, поэтому анализ рисков с помощью машинного обучения намного эффективнее.
Вторая задача — это повышение эксплуатационных показателей. Сюда относится расчет скорости ветра, сокращение расхода топлива вследствие выбора оптимальных траекторий полетов, а также снижение эксплуатационных расходов.
Третья — это автономность космического транспорта при посадке. И это крайне актуальная задача, как в разрезе безопасности, так и в рамках оптимизация расходов по освоению космоса. В 2020 году во время миссии на Марс использовалась решение, которое получило название Terrain Related Navigation. И здесь был использован системный подход, включающий в себя компьютерное зрение, анализ изображений в online-режиме и технология лидара, которая при помощи световых волн оценивает расстояние до предметов. Использованное решение помогло марсоходу осуществить безопасную посадку на поверхность Марса.
— Какие можно выделить основные направления для ИИ в космосе?
Есть специальный термин — Aerospace AI, который обозначает применение технологий ИИ в аэрокосмической индустрии и авиации. Обычно в Aerospace AI включают использование вычислительных систем, алгоритмов и методов машинного обучения, направленных на повышение безопасности полетов, проведения НИОКР. В целом, наиболее актуальными технологиями для аэрокосмической отрасли является машинное зрение, NLP (обработка текстов на естественном языке), генеративный ИИ.
Если говорить о направлениях, то их действительного много. Решения на основе ИИ активно используются для создания более эргономичных конструкций космических аппаратов, учитывающих фактор аэродинамики. Компьютерное зрение используется для тщательного тестирования космических аппаратов на этапе производства. Из интересных технологий можно назвать разработку интеллектуальных решений на основе ИИ, которые с помощью данных спутников предупреждают о потенциальной опасности. Интересным направлением является круглосуточный мониторинг нашей планеты для анализа климатической повестки. Активно внедряется способность ИИ принимать решения в условиях неопределенности, когда космический аппарат не имеет связи с Землей. Ранее без человеческих команд дальнейшая миссия ставилась под угрозу. Сейчас, с появлением ИИ, летательный аппарат выполнит свою миссию.
— В какие суммы оценивается рынок ИИ для космоса?
В июле 2024 года вышло масштабное исследование рынка ИИ в разрезе аэрокосмической отрасли. Эксперты пришли к выводу, что ежегодный прирост рынка составляет около 43,6%. Данный рост обусловлен двумя факторами: увеличением количества полетов и быстрым технологическим прогрессом в сфере ИИ. В 2018 году году рынок оценивался в скромные 191 миллиона долларов, к 2028 году эксперты ожидают рост до 5,6 миллиарда долларов. С 2023 года по 2028 год рынок вырастет на 4,6 миллиарда долларов.
— Астронавты раскритиковали чат-бот Bard от Google. Почему так вышло?
Все мы являемся свидетелями того, насколько остро конкурируют две ключевые компании на рынке ИИ — Google и Open AI. Поэтому любые публичные ошибки очень громко транслируются. Так получилось, что на презентации Bard от компании Google демонстрировался ролик, в котором чат-боту задается вопрос о телескопе «Джеймс Уэбб». И чат-бот с уверенностью ответил на вопрос. Для обычного пользователя ответ выглядел очень правдиво. И, наверное, никто бы не обратил на это внимание, если бы не реальные астронавты. Они написали в Твиттере о фактической ошибке чат-бота. История получилась достаточно резонансной. И профессиональное сообщество еще раз обратило внимание на проблемы современных чат-ботов.
— Традиционной областью применения ИИ являются роботизированные решения. Расскажите о самых успешных роботах для космоса.
Различные роботизированные решения применяются для разных задач. Первое направление — это роботы для орбитального обслуживания космических аппаратов, которые осуществляют ремонт, заправку и техническое обслуживание. И сейчас это одно из самых важных направлений. Это обусловлено тем, что эти технологии позволяют повысить сроки функционирования дорогостоящих космических аппаратов различного назначения, а также осуществлять сборку больших телескопов и крупногабаритных космических конструкций для освоения Луны и Марса. Кроме того, роботы орбитального обслуживания решают проблему космического мусора и обеспечивают безопасность будущих полетов. Второе направление — роботы, разработанные для автономного выполнения опасных и технически сложных работ, например заправки ракеты-носителя. Третье направление —роботизированные линии для серийного производства летательных аппаратов на Земле.
— Какие самые громкие открытия, связанные с ИИ, можно назвать за последнее время?
Группа ученых из Австралии презентовала ИИ, который умеет классифицировать десятки тысяч галактик за считанные секунды. Ранее исследователям требовалось на это несколько месяцев. Точность ИИ составляет более 80 %. Ученые из Калифорнийского технологического института разработали технологию SNIascore, с помощью которой можно находить и классифицировать сверхновые умирающие звезды. Из самого интересного в 2024 году — разработка международной группы ученых, которые создали нейросеть, способную найти новые экзопланеты. Вообще поиск планет, подобных Земле, — это то направление, которое постоянно волнует ученых. И тут важно, что нейросеть была не просто обучена, а уже протестирована. Есть и первые результаты: нейросеть нашла экзопланету, размер которой примерно в два раза больше Земли. Она вращается по орбите на том же расстоянии, что и наша планета от Солнца.
— Используется ли ИИ для поиска инопланетян?
Освоение космоса, поиск новых планет и признаков жизни на них, — это глобальные задачи, решение которых лежит как раз в плоскости ИИ. Особенно ученых волнует вопрос поиска новых источников жизни. И тут нужно сказать, что серьезные ученые всегда очень осторожны в этом вопросе. Несмотря на то, что уже есть некоторые успехи в этом направлении, когда ИИ фиксирует инопланетные сигналы, ученые не торопятся с выводами. Сейчас можно точно сказать лишь одно — машинное обучение позволяет в процессе поиска внеземной цивилизации исключить человеческий фактор.
Виктор Попов — эксперт по искусственному интеллекту. Основатель и СЕО проекта BotB2B. Имеет более 10 лет опыта в IT в разрезе различных отраслей. С 2021 года занимается созданием продуктов, позволяющих взаимодействовать с ИИ без ограничений и сложностей. В 2022 году запустил собственный ИИ сервис, который быстро набрал популярность среди пользователей.