Do vesmíru bez lidí

Vesmírný výzkum potřebuje samostatně myslící stroje, které nebude nutné řídit a programovat na každém kroku. Rodí se nová generace robotů nezávislých na člověku?

Dvojice pojízdných robotů prozkoumává povrch vzdálené planety. Náhle si všimnou podezřelého pohybu. Mají jej zachytit kamerou a odeslat záznam k řídicímu středisku, nebo budou pohyb ignorovat? Rozhodnutí musí padnout v okamžiku, energie v bateriích ubývá. Roboti volí provedení záznamu. První test jejich schopnosti samostatně se rozhodovat dopadl dobře.

Zatím jde pouze o simulaci. Řídicí středisko se nachází v hangáru Laboratoře pro proudový pohon (JPL) v kalifornské Pasadeně a roboti se pohybují jen pár metrů od něj. Stejným způsobem by měli fungovat na vzdálené planetě, kde je nebude možné ovládat na dálku.

První automaty

Autonomní systémy se při průzkumu vesmíru používají již od sedmdesátých let. Sovětská loď Progress dokázala samočinně dopravovat náklad k vesmírné stanici už v roce 1978. V roce 1999 byla sonda NASA Deep Space-1 schopná samostatně zjišťovat překážky při cestě dlouhé přes 600 milionů kilometrů. Od roku 2003 obíhá okolo naší planety družice Earth Observing-1, která se zaměřuje na sledování sopečných erupcí a povodní. Je vybavena autonomním řídicím systémem. Do určité míry samostatně pracují i rovery Spirit a Opportunity na planetě Mars. Jeden z nich zanedlouho dostane nový software, který poslouží k výzkumu vzniku hornin a učiní rover ještě méně závislým na lidech.

Vysílání robotů do vesmíru vyjde vždy levněji než cesty lidské posádky. Nezbytnou podmínkou úspěchu je však samostatnost robotů. Čím dále se dostanou, tím hůře je lze řídit na dálku z pozemského střediska. Jen na Mars letí signál ze Země asi dvacet minut, na některý z měsíců Jupiteru asi hodinu.

Co dokážou?

Co vše lze od průzkumných robotů očekávat a jak náročné úkoly budou moci plnit? Rovery Spirit a Opportunity, které přistály na Marsu v roce 2004 a fungují proti všemu očekávání dodnes, se od počátku musely vyrovnat s řadou nesnází, jako byl vadný paměťový modul nebo zaseklé kolo. Bez lidské asistence na dálku by se tyto závady nepodařilo odstranit, takže o skutečné samostatnosti nemůže být zatím řeč.

Spirit a Opportunity dokážou samostatně plnit jednodušší úkoly, například dojet z bodu A do bodu B a pořídit při tom snímky nebo sledovat oblaka a miniaturní prachová tornáda. Bez pomoci se umí bránit náhodnému poškození například tím, že se vyhýbají strmým svahům a velkým kusům horniny.

Úkolem robotů nikdy nebude zaznamenávat vše, co je před nimi. K tomu nemají dostatek energie, času ani podmínek pro odeslání na Zemi. Právě z tohoto důvodu je ve středisku JPL vyvíjen software, který by jim umožnil analyzovat obrázky, které zachytí, a samostatně se rozhodnout, co s nimi udělají.

Klíčem softwaru je systém OASIS, jehož název je odvozen od slov On-Board Autonomous Science Investigation System, palubní autonomní systém pro vědecký výzkum. Práce s ním by měla vypadat takto: vědci předem do systému zadají seznam cílů, na které se má robot zaměřit, například na určité druhy hornin. Když robot začne provádět snímkování, OASIS vytřídí fotografie podle seznamu. Kromě toho bude znát i další doprovodné údaje, třeba o tom, že erodované horniny vodou jsou pro průzkum významnější než neerodované. Díky tomu se roboti mohou rozhodovat samostatně.

Cesta k samostatnosti

Při samostatné činnosti musí robot také sledovat, zda má dostatečně nabité baterie, jaký uběhl čas a kolik mu zbývá volné paměti. Tým JPL proto vyvinul program Taskmaster určený pro plánování aktivity robota. Taskmaster zasahuje vždy, kdy se to zdá nutné, aby byl dosažen sledovaný cíl bez rizika neúspěchu. Protože program OASIS umí rozeznat, jaké horniny jsou pro vědce zajímavé, nic nebrání tomu, aby se k nim robot vydal sám a podíval se na ně zblízka.

Tato rozhodnutí bude činit další řídicí systém nazvaný AEGIS (Autonomous Exploration for Gathering Increased Science, samostatný výzkum pro získávání hlubších vědeckých poznatků). Díky němu bude rover Opportunity schopen samostatně zaměřit kameru a odvysílat záznam na Zemi, aniž by k tomu dostal pokyn. Budoucí roboti by měli sami provádět vědecké experimenty, ukáže-li se, že jsou potřebné.

Poznají život?

Ani ti nejdokonalejší roboti zatím nesvedou to, co roboti ve sci-fi románech. Nemají vlastní vědomí, necítí, a pokud by se setkali s nějakou formou života, pravděpodobně by si jí vůbec nevšimli. Teorie sice tvrdí, že buňky mohou být popsány v počítačovém kódu, ale to ještě neznamená, že robot vybavený takovým kódem odhalí jakoukoli formu života.

Úspěch by mohla přinést kombinace více druhů sond použitých současně. Některé by byly vybaveny tzv. neurálními sítěmi, a mohly by se proto stále rozvíjet a zdokonalovat, jiné by pracovaly s tzv. fuzzy logikou, matematickým nástrojem pro zvládnutí neurčitosti. Sondy by spolu komunikovaly inteligentním způsobem. Pokud by například nebylo předání signálu bezpečné, bylo by odloženo na pozdější dobu. Informace by byly přeneseny sice později, zato však bezpečně.



Zdroj: 100+1    

 

Autor článku Do vesmíru bez lidí: převzatý článek 07.23.2010