NASA тестирует автономные ИИ-спутники для поиска пожаров и загрязнений без участия операторов

Компания Loft Orbital в партнерстве с Лабораторией реактивного движения NASA (JPL) приступила к тестированию передовой системы искусственного интеллекта. Эта технология позволяет космическим аппаратам в режиме реального времени идентифицировать критически важные события на поверхности Земли и самостоятельно обмениваться данными с другими спутниками, исключая необходимость трансляции колоссальных объемов «сырой» информации на наземные пункты управления.

Об официальном старте испытаний Loft Orbital сообщила 23 июня. Инициатива реализуется в рамках программы NASA «Federated Autonomous Measurement» (FAME), нацеленной на формирование распределенных интеллектуальных сетей для наблюдения за планетой. Пилотный этап тестирования уже проходит на одном из действующих аппаратов компании: программный комплекс JPL интегрирован непосредственно в бортовую архитектуру спутника. Масштабные испытания с привлечением новых аппаратов Loft Orbital запланированы на 2027–2028 годы.

Фундаментальная цель разработки — трансформация процесса «tip-and-cue» (обнаружение и наведение). В стандартных современных схемах спутник фиксирует изображение, передает его на Землю для расшифровки специалистами, и лишь после этого принимается решение о задействовании других аппаратов для уточняющей съемки. Такой многоступенчатый цикл занимает непозволительно много времени.

Новая концепция переносит интеллектуальный центр обработки данных на орбиту. ИИ способен мгновенно анализировать поступающие снимки, классифицировать выявленные аномалии и автоматически отправлять целеуказания другим спутникам, чтобы те оперативно подключились к наблюдению с использованием различных типов сенсоров.

Как подчеркивает директор по ИИ в Loft Orbital Поль Лассерр, новая архитектура позволяет извлекать прикладную ценность, минуя затратную передачу огромных потоков данных на Землю.

Система базируется на глубоких нейронных сетях, обученных на массивах данных высокой плотности. В отличие от узкоспециализированных алгоритмов, ориентированных на поиск конкретных объектов, современные модели способны распознавать широкий спектр сложных явлений и непредвиденных инцидентов.

Техническая реализация потребовала преодоления двух барьеров. Во-первых, это оснащение аппаратов мощными вычислительными блоками, способными обрабатывать видеопоток на лету. Во-вторых — оптимизация моделей ИИ, которые ранее были слишком ресурсоемкими для космического «железа».

Ситуация кардинально изменилась с появлением компактных мультимодальных моделей нового поколения, способных синтезировать информацию из разнородных источников при минимальных затратах энергии. Именно их интеграция с современными спутниковыми платформами сделала проект технически реализуемым.

Лассерр признался, что изначально скептически относился к возможности запуска «тяжелого» ИИ в космос из-за ограничений бортовых вычислителей, однако последние достижения в области оптимизации алгоритмов сняли эти опасения.

Типичный сценарий эксплуатации системы выглядит так: аппарат-«патрульный» непрерывно отслеживает заданный регион. При обнаружении угрозы ИИ моментально оповещает коллег по орбитальной группировке через межспутниковые каналы связи. Те мгновенно перенастраивают свои датчики для детального изучения объекта без вмешательства диспетчеров.

Среди потенциальных областей применения — отслеживание лесных пожаров, контроль разливов нефтепродуктов в океане и мониторинг экологических катастроф. Помимо гражданских нужд, технология востребована в сферах обороны и разведки, где оперативное получение данных является фактором критического значения.

В планах Loft Orbital — создание группировки Altair из десяти аппаратов нового поколения, оснащенных мультисенсорными системами, мощными бортовыми вычислителями и выделенными каналами связи для межспутниковой коммуникации.

Компания убеждена: синергия автономного анализа и оперативного взаимодействия спутников позволит совершить качественный скачок, превратив космические аппараты из пассивных фотографов в интеллектуальную систему мониторинга, способную принимать самостоятельные решения о приоритетности задач. Это радикально повысит эффективность использования данных как для бизнеса, так и для государства.

Успех данных испытаний ознаменует переход к эре полноценной автономности на орбите, позволяя человечеству получать информацию о происходящем на Земле практически в реальном времени.

Источник: iXBT