Monday, 12 Nov 2018

NASA: L’intelligenza artificiale guiderà il futuro dell’esplorazione spaziale

Gli scienziati della NASA hanno previsto il ruolo centrale che l’AI giocherà nel futuro dei viaggi nello spazio. Già ora utilizziamo forme rudimentali di AI sulle nostre sonde ma le sfide proposte dall’esplorazione dello spazio profondo richiederanno una AI molto più sofisticata.

Steve Chien e Kiri Wagstaff del Jet Propulsion Laboratory della NASA  hanno previsto che,  in futuro, il comportamento delle sonde spaziali sarà regolato dalle IA piuttosto che dall’intervento umano da terra. L’umanità ha fatto passi da gigante nella conoscenza della nostra e di altre galassie grazie ai sofisticati sistemi posti a terra o in orbita terrestre, per imparare ancora di più dovremo affidarci a sonde robot destinate ad arrivare sempre più lontano,  i cui controlli dovranno necessariamente essere affidati a menti artificiali sempre più evolute, in grado di affrontare anche situazioni impreviste.

Le sfide che si presenteranno alle sonde inviate ad esplorare lo spazio profondo saranno principalmente di tre ordini:

  1. Interruzione delle comunicazioni. In questo caso le sonde dovranno essere in grado di proseguire la loro missione senza ricevere nuove istruzioni. Dovranno poter decidere, cioè, quando e come operare le loro osservazioni e quando e come inviare i dati raccolti. Un aspetto chiave di questo è sapere quali sono i dati da documentare e come identificarli: per esempio, l’AI al comando della sonda dovrebbe poter decidere se, osservando il clima di un pianeta, stia osservando una tempesta eccezionale o un’espressione climatica normale di quel pianeta. Per farlo dovrà essere in grado di confrontare i risultati delle precedenti osservazioni e trarre conclusioni appropriate.
  2. Le sonde del futuro viaggeranno in zone dello spazio profondo poco conosciute e dovranno essere in grado di adattarsi a condizioni ambientali impreviste. Ad esempio, dovrebbero poter reagire alla possibilità di trovarsi ad intersecare il percorso di un asteroide imprevisto o dover reagire ad improvvisi aumenti di temperatura o gravità.
  3. Le distanze da percorrere anche solo nel sistema solare, tanto più per l’osservazione delle stelle più vicine, sono tali che il tempo necessario affinché la sonda arrivi nella zone delle osservazioni potrebbe essere stato sufficiente perché diverse generazioni di scienziati siano morte prima del ritorno della sonda. Sonde di questo tipo, una volta lanciate, saranno di fatto abbandonate a sé stesse nell’adempimento della loro missione.
Una dimostrazione delle capacità AEGIS'. Immagine di credito: NASAUna dimostrazione delle capacità AEGIS’. Immagine di credito: NASA

Dove nessun uomo è mai giunto prima

I vantaggi dell’utilizzo dell’AI per controllare robot destinati all’esplorazione spaziale sono già stati dimostrati dalle missioni in corso. I rover Spirit e Opportunity, che sono stati inviati su Marte nel 2003, erano dotati di un sistema di guida, l’Autonav, dotato di intelligenza artificiazle che ha loro permesso di scegliere i percorsi migliori da fare sulla superfixcie di Marte, evitando massi e altri ostacoli.

Inoltre, l’Autonomous Exploration for Gathering Increased Science (AEGIS) è stato utilizzato dal rover della NASA Curiosity, al fine di selezionare quali aspetti di Marte sono particolarmente interessanti e, successivamente, scattare loro foto da varie angolazioni. Chien e Wagstaff hanno dichiarato che: “il sistema ha notevolmente ridotto il tempo perduto sulla missione e notevolmente aumentato il ritmo di raccolta dei dati.”

Pertanto, qualsiasi intelligenza artificiale che useremo nel futuro dell’esplorazione spaziale ci dovrà permettere di recuperare i dati giusti dai luoghi in cui avremo inviate sonde e dovranno permetterci di effettuare esplorazioni aggiuntive rispetto al programma di partenza, in base alle situazioni che si presenteranno localmente. Con le attuali tecnologie di propulsione è improbabile che potremo inviare esseri umani molto più lontano di Marte nel futuro prossimo, per cui, se vorremo studiare più approfonditamente certi posti, dovremo necessariamente lasciare ilcontrollo della misisone e buona parte delel decisioni ad intelligenze artificiali istruite ad hoc.

L’ingegnere della NASA Hiro Ono fa l’esempio di un veicolo spaziale sulla luna di Giove Europa, che è coperta da una crosta ghiacciata spessa 10 km: “La sonda potrebbe restare intrappolata nel ghiaccio se per reagire ad una qualsiasi emergenza dovesse attendere il tempo necessario per l’invio di una richiesta e l’invio di una risposta dal controllo missione, senza contare il tempo necessario alla valutazione della situazione e a prendere la decisione corretta sulla base dei dati disponibili a terra. Senza una AI capace di un’autonomia avanzata, l’esplorazione di un mondo così remoto sarebbe fortemente limitata, se non impossibile“.

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