Curiosity gezgini ve diğer uzay taşıtları kendi başlarına düşünmeyi öğrendiler.
Otonom bilim-botlar güneş sistemi ve ötesinin keşfine göz dikti.
Bir sinyalin Mars ve Dünya arasında yol alması yaklaşık 24 dakika sürüyor. Eğer hangi kayayı deleceğini düşünen bir Mars gezginiyseniz, bunun için yaklaşık 48 dakika beklemeniz gerekir, NASA’ya yeni konumunuza ait fotoğrafları yollayacaksınız, sonra da gelen emirleri yerine getireceksiniz. Yapılışı 2,6 milyar USD’ye mal olan bir robot için boşta geçirilecek çok büyük bir zaman.
Bu nedenle mühendisler, uzay taşıtlarına kendi kararlarını verme yeteneği kazandırdılar. Uzay robotları uzun zamandan beri, zaten belli başlı bazı yerleşik sistemlerini kontrol edebiliyorlardı- güç kullanımını ayarlamak gibi- ama yapay zeka, şimdi yörünge araçlarına ve gezginlere, bilimsel verileri toplama, analiz etme ve bunlardan hangilerini Dünya’ya göndereceğini insanların müdahalesi olmadan seçme yeteneklerini de kazandırdılar.
Mayıs 2016’dan beri NASA, Curiosity (Merak) gezgini üzerinde otonom bir sistem test etmekteydi. Açıklanan son rapora göre, AEGIS (Yüksek Bilim Derleme Amaçlı Otonom Keşif – Autonomous Exploration for Gathering Increased Science) adı verilen bu yeni sistem iyi çalışıyor ve bilimsel buluşları hızla arttırma potansiyeline sahip.
”Şu anda Mars sadece robotların yaşadığı bir gezegen,” diyor Jet Tahrik Laboratuvarı, AEGIS yazılım takımı üyesi, Raymond Francis, ”hatta bunlardan birinin yapay zekası var ve lazeriyle vurabilecek derecede otonom.”
AEGIS’in iki görevi var. Bunlardan birincisi, ilginç görünen kayaları seçip toplamak, ikincisi ise, Curiosity’nin ChemCam’ine (Kimyasal Fotoğraf Makinesi), buharlaştırsın ve yapılarını analiz etsin diye, kayalara lazer atışları yapmasını söylemek. NASA kontrolörleri Curiosity’ye AEGIS’i kullanmasını genellikle yeni bir noktaya seyahat ettiğinde söylüyor- Dünya’nın gezginin yeni yerinde etrafında nelerin olduğunu öğrenmesi ve yeni komut göndermesi biraz zaman alıyor, AEGIS gezginin beklerken bilimsel ölçümlemeler yapmasını mümkün kılıyor.
”Bu sürüş-sonrası dönemde, gezgin hareket etmiş ve Dünya’daki hiç kimse onun nerede olduğunu henüz bilmiyor oluyor,” diyor Francis. ”Bu yüzden gezgin Mars üzerindeki hedefinin ne olduğuna dair bir karar vermek zorunda, çünkü Dünya’daki hiç kimse henüz döngüde değil.”
Bilim insanları AEGIS’e toprağın altındaki asıl kayayı nasıl tanıyacağını öğrettiler, çünkü bunlar, Mars’ın geçmişte yaşamaya elverişli olup olmadığına dair ipuçları içermekte. Yüzde 93 oranla AEGIS, bir insanın seçeceği hedefle aynı hedefi seçti- ama yaklaşık bir saat vakit kaybı olmaksızın. Geçmişteki ölçümlemelerle kıyaslandığında bu oldukça büyük bir gelişme, eskiden ChemCam NASA’yı beklerken rastgele bir hedef seçiyordu. Bu analizler yüzde 24 oranında en iyi hedefi tutturmuş oluyordu.
Hedef almak, vurmak ve bulguları analiz etmek yaklaşık 90-105 saniye sürüyor, yani gezgin, NASA’nın yeni direktifleri ulaşana kadar zaten çoktan işini bitirmiş oluyor. Ancak, Curiosity’nin şarjı azalmışsa ya da Dünya’ya ışınlanacak çok veri birikmişse takım AEGIS’i çalıştırmamayı seçiyor.
Curiosity’nin görevi, Mars Fırtına Krateri (Mars’ Gale Crater) geçmişte acaba hiç yaşama elverişli oldu mu ortaya çıkartmak. ”Bunun tek yolu, uzun-dönemli araştırmalar yapmak,” diyor Francis. ”AEGIS bu araştırmaları boşlukları doldurmak suretiyle zenginleştiriyor… Bir haftada başka türlü mümkün olamayacak, neredeyse 90 yeni yer bu sayede incelendi. Buralardan elde edilen sonuçlar, henüz yayımlanmadı bile.”
AEGIS’in ikinci işi ChemCam’ın doğrultusunu düzeltmek, insan kontrolörlere, çok küçük bir kaya üzerindeki ufak bir şekli incelemek istediklerinde yardım etmek. NASA eğer ilk denemede hedefi vuramazsa, ölçüm sonsuza dek kayboldu demek oluyor, çünkü gezgin kısa süre içinde oradan başka bir yere gitmek durumunda kalacak veya koca bir gün NASA’nın ikinci denemesini bekleyerek boşa harcanacak.
Hedef-düzeltme sistemi işleri bir kaç dakika yavaşlatıyor olabilir, ama NASA’nın bunu kullandığı her iki seferde de, hedefi şaşıracak atışları düzelterek günü kurtardı.
AEGIS yazılımı aslında Opportunity (Fırsat) gezgini için, aşınmış büyük kayaları tanımlama ve resimlerini çekmekte yardımcı olsun diye, 2010 yılında geliştirildi. O zamandan beri, ”belli materyalleri ayırt etme yeteneğini geliştirdik,” diyor Francis. Takım aynı zamanda, hedefe doğrultmada, hedef seçmede ve takip ölçümleri başlatılmasında daha fazla esneklik için çalışıyor.
2020 yılında NASA’nın yeni gezgini kızıl gezegene konduğunda, direğindeki enstrümanların hepsi için AEGIS-destekli ölçümleri alabiliyor olacak. Buna SuperCam da dahil, ChemCam gibi ama başka yeni yetenekleri var- örneğin, kristal yapıları inceleyen bir Raman spektrometre, belli bir uzaklıktan çalışan görülebilir ve kızıl ötesi spektrometreler. ”Yani 2020’de AEGIS ile doğrultabileceğimiz, tam takım enstrümanlara sahip olacağız,” diyor Francis.
Mars’ın ötesi
Science Robotics’te (Robot Bilimi) çıkan ikinci bir yazı ile, Jet Tahrik Laboratuvarı Yapay Zeka Grubu’ndan Steve Chien, zeki sistemlerin uzayın keşfinde, nasıl yeni bir çağ açmakta olduklarını izah ediyor.
Dünya yörüngesinde dolanan uydular çoktan beri kar, su ve buzu birbirlerinden ayırt edebiliyorlar, değişiklikler meydana geldiğinde fark edebiliyorlar. Görüntüleri toplayabildikleri gibi bir volkan patlaması, yangınlar ya da sel gibi olağanüstü bir durum var mı diye tespit edebilmek amacıyla analiz de edebiliyorlar, sonra da yeni görüntü ve veriler toplayarak aksiyon alıyorlar. Dünya’dan çok uzaktaki bir uzay taşıtı için ise, komut beklememek, Mars’taki toz hortumları veya bir uydudan gaz fışkırdığı patlamalar meydana gelmesi gibi, kısa süren olayları incelemek söz konusu olduğunda, işleri kolaylaştırıyor.
Her zaman eve bilgi yollamak için yeterli band genişliği olmadığından dolayı, bugünün uzay taşıtları topladıkları verileri yorumlayabiliyorlar ve hangi bilginin Dünya’ya gönderilecek kadar önemli olduğuna karar verebiliyorlar.
Yapay zeka sistemler boşta geçen zamanları azaltmakla kalmıyor, yeni yetenekleri de açığa çıkartıyorlar. ” Gelecekte, yörünge araçları, gezginler ve hava taşıtları otonom olarak daha iyi uzak dünya keşifleri için organizasyon ve koordinasyon yapacaklar,” diye yazmış Chien. Bunun tercümesi: Kendi kendini monte eden robotlar olan swarmbotlar. Başka gezegenlerde.
Robotik otonomi olmaksızın, iç okyanusu muhtemelen yaşama elverişli olan, Europa gibi dünyaların keşfi, neredeyse imkansızdır. Jüpiter etrafındaki yörüngesinde, bu ay Dünya’dan oldukça uzak, haliyle sinyallerin gidip gelmesindeki gecikme süresi, Mars’ta olduğundan çok daha fazla olacaktır. Daha da kötüsü, Europa’daki radyasyon da daha yaygındır, yani uzay taşıtının gezegen üzerinde elektronik aletleri kızarmadan önce, hayatta kalabileceği süre oldukça sınırlıdır. Yani Europa için kendi kendine karar verebilen robotlar şarttır.
Bu buzlu ayın yüzeyine otonom robot yollamadan önce, daha çok bilgi edinmek durumundayız diye uyarıyor Francis. ”Halen Europa’nın yüzeyinin nasıl göründüğüne dair bilmediğimiz çok şey var. Çevrenin nasıl göründüğüne dair daha fazla bilgimiz olması harika olurdu, böylece orada düzgün çalışacak görüntü sistemleri geliştirebilirdik.”
Bütün bunlar sadece yüzey hakkındaki sorunlar. NASA, Europa’nın kilometrelerce buzun altında gömülü bulunan iç okyanusunun derinlerine de gerçekten dalmak istiyor. Bu koşullarda, hayat-avlayan bir robot, insan girdisi olmaksızın, günlerce, haftalarca hatta aylarca keşif yapmak durumunda kalacak, diye de ekliyor Chien.
”Gerçekten, hiç keşfedilmemiş bir çevreden bahsediyorsunuz,” diyor Francis, ”robotik sistemlerin daha önce hiç bulunmadığınız yerlerde çalışmasını sağlamak gerçekten inanılmaz. Hangi bilimsel ölçümlemeleri yapacaklarını kendileri seçecekler mesela. Bunu belirlemenin yolları var, farklı şeyleri nasıl denetlersiniz örneğin, çevrede bulunan farklı türlerden şeyleri nasıl sınıflandırır ve öğrenirsiniz. Bütün bunlar halen yapılması gerekli olan gelişmelerdir.”
Bize en yakın yıldız sistemi, Alpha Centauri’ye de robot kaşif yollarsak benzer sorunlarla karşılaşacağız. Bu durumda, sistemi keşfedecek herhangi bir uzay aracı (içerisinde olası yaşanabilir gezegen de bulunabilir) tamamen kendi başına olacak, çünkü Dünya ile iletişim kurup cevap alması sekiz yıl kadar sürecek.
Böyle bir görevin yola çıkmasına henüz çok uzun zaman var, ama Chien umutlu. ”Bugünün yapay zeka buluşları,” diye yazmış ”böyle bir otonominin gerçeğe dönüşmesinin zeminini hazırlıyor.”
