Як крихітні «суперботи» створюватимуть дешеві модульні супутники

Є такі місця, як космічний простір, куди людей не тільки непривітно відправляти на інженерні роботи, але й дуже небезпечно і феноменально дорого. Також нелогічно будувати на Землі масивні космічні частини, а потім перевозити їх туди. Американським чиновникам було потрібно щось набагато гнучкіше, модульне та взагалі більш (штучно) розумне.

Увійдіть до проекту Phoenix. У січні 2014 року Агентство передових науково-дослідних проектів в галузі оборони (DARPA) нагородило доктора Вей-Мін Шена та його команду Інституту інформаційних наук Університету Південної Каліфорнії (USC) Інститутом інформаційних наук (ISI) в розмірі 1 мільйон доларів на адаптацію його конфігурації "SuperBot" роботи для використання в космосі.

Разом з Каліфорнійською NovaWurks, ISI попросили виготовити 15-фунтові модулі (звані StarCells), які в поєднанні можуть утворювати "недорогу модульну супутникову архітектуру, яка може масштабувати майже нескінченно", повідомляє DARPA.

Ці пристрої, або ситлети, приєднуються один до одного та "обмінюються даними, потужністю та можливостями теплового керування", - сказав DARPA. Таким чином, вони можуть адаптуватися до різних ситуацій або космічних місій "з будь-яким типом, розміром або формою корисного навантаження". Модулі також можуть бути дешево виготовлені на складальній лінії.

PCMag відвідав офіс доктора Шена в Марині дель Рей, Каліфорнія, щоб дізнатися більше. Дослідження доктора Шена в ISI зосереджені на самореконфігуруваних, адаптивних та автономних роботах та інших штучних інтелектуальних системах. Він народився в Цзіньхуа поблизу Шанхая, а після Культурної революції, коли Ден Сяопін знову відкрив університети, Шень вивчав електротехніку та обчислювальну техніку в Пекінському університеті, а закінчив у 1982 році.

Будучи одним із найкращих студентів країни, йому тоді було дозволено подати заявку на аспірантуру в США. Він обрав Карнегі Меллон, зустрівшись з Гербертом Саймоном, коли він відвідав Пекін, щоб читати лекції з питань штучного інтелекту та взаємодії людини та комп'ютера. Оскільки Шень майже півроку інтенсивного вивчення англійської мови був першим у світі студентом материкового Китаю в КМУ, для нього це був культурний шок. Але Саймон наставник Шен і відігравав все більш важливу роль у його життєвій діяльності.

"Він найбільший чоловік, якого я коли-небудь знав", - сказав Шен, вказуючи на обрамлені статті про Саймона над його столом. (Саймон помер у 2001 році.)

На столі Шену, розкидані серед звичної атрибутики вигулу (Yoda, C-3PO і R2-D2), кілька підрозділів SuperBot, миготіння інфрачервоних детекторів, рухалися незалежно. Кожен SuperBot має розмір приблизно 5 на 2, 5 на 2, 5 дюйма і має шість настроюваних універсальних роз'ємів, вбудовану потужність, контролер, датчики, пускачі та комунікатори (інфрачервоний, Bluetooth, короткохвильовий радіо). Вони мають три чіткі рухи: крок, позіхання та кочення. В лабораторних тестах SuperBot довів, що він може проїхати відстань понад 1100 метрів, піднятися по канату вертикально і піднятися на 110-метрову піщану дюну.

Доктор Шен пояснив, як він потрапив у роботів: "У мене завжди була мрія, навіть коли я була в Китаї, шукаючи щось створити за життя. Я вивчала комп'ютери. Я знайшла поле штучного інтелекту. Я думала, ух, це чудово. Моєю мрією тоді було побудувати маленького робота, щоб він навчався, як маленька дитина. Ти кинеш його в нове середовище, і воно виробить знання самостійно. Пізніше, коли я народила своїх дітей, побачила, як вони вчись, тоді я знав, що ми далекі від цього сценарію! "

Отже, замість того, щоб намагатися відобразити спосіб здобуття людьми знань, доктор Шен "навчив" своїх роботів реагувати на "сюрпризи" та адаптуватися таким чином.

"Кожен раз, коли ви робите дії, - пояснив доктор Шень, - ви робите прогноз, перш ніж робити це, виходячи з попереднього досвіду та знань, які ви вже маєте. Потім, коли ви робите дії, ви бачите, що відбувається. Якщо результати це відповідає вашому передбаченню, це чудово. Якщо ні, ми називаємо це "сюрпризом", і робот повинен мати можливість зупинитись і проаналізувати ситуацію, з'ясувати, чому, переглянути, вивчити, а потім продовжувати ".

Доктор Шен заявив, що дослідники можуть скинути 100 Суперботів у пустелю, де вони перенастроюються на роверський транспортний засіб і рухаються над піщаними дюнами. Потім вони могли перелаштувати ноги і піднятися на вершину дюни, а також "зібрати в теплицю, скинути насіння і захистити ці насіння протягом двох тижнів, поки вони не почнуть рости".

Проект SuperBot постійно розвивався протягом останніх дев'яти років; поточна версія програмного забезпечення становить до 2000 (переважно C з деяким кодом складання), і є п'ять версій електронної та механічної конфігурації.

Доктор Шен не може прямо коментувати триваючу роботу DARPA, хоча звіти припускають, що старт може статися десь цього року. Однак він скаже, що в даний час вони виправляють проблеми з живленням або знаходять спосіб поділити енергоблоки в ланцюзі блоків, якщо акумулятор модуля вийде з ладу.

"SuperBot повинен справлятися без глобального годинника або лідера. Кожен підрозділ повинен функціонувати незалежно", - пояснив Шен. "Наші роз'єми теж різні. Навіть якщо одна сторона пошкоджена, інша сторона може сказати:" Я залишаю вас і знову підключаюся сюди ". Вони дзвонять один одному здалеку, використовуючи короткохвильове радіо. Коли вони близько, вони блимають за допомогою інфрачервоного сигналу. Зараз ми постійно працюємо над більш досконалими конфігураціями ".

Але коли Шену запитують про те, як він придумав ім'я, він застукався. "Це цікаве питання. Я просто подумав:" Це чудовий робот, йому потрібно супер ім'я! " і тоді я подумав: "SuperBot!" і це стало назвою. Я люблю творчість. Все, що ми робимо тут - нічого цього раніше не існувало ".

Щоб дізнатись більше, ознайомтеся з проектом Phoenix у відео нижче.