3 Minutės
Įsivaizduokite delno dydžio kompiuterį, galintį perrūšiuoti terabaitus jutiklių duomenų, akimirksniu nuspręsti, kurios nuotraukos svarbios, ir valdyti nusileidimą nebelaukiant Žemės atsakymo. Mažas. Tyklus. Be gailesčio efektyvus. Tai yra pažadas už NASA naujausio aukštos spartos erdvės skaičiavimo (HPSC) lusto.
Ilgos misijos, į Mėnulį, Marsą ir už jų ribų, išstumia kosminę aparatūrą iš greitos reakcijos zonos. Radijo delsos pailgėja nuo sekundžių iki minučių ir valandų. Žmogiškieji operatoriai yra būtini, tačiau negali dalyvauti priimant kiekvieną akimirksninį sprendimą. Todėl inžinieriai moko mašinas prisiimti daugiau pareigų. HPSC yra pirmasis radikalus žingsnis: radiacijai atsparus sistema viename luste (SoC), sukurtas gyventi tolimosios erdvės sąlygomis ir vykdyti realaus laiko dirbtinio intelekto (DI) užduotis, kurių reikalauja modernus tyrinėjimas.
Sukurta per NASA Pažangiosios plėtros programą kartu su Microchip Technology Inc., HPSC sutalpina procesorius, pažangų tinklaveikos valdymą, atmintį ir specializuotus duomenų srauto variklius į vieną lustą. Galvokite apie išmaniojo telefono intelektą, tik patobulintą ir pritaikytą dešimtmečiams radiacijos, temperatūros svyravimų ir smūgių starto metu. Ir taip, projektuotojai įtraukė skalę palaikantį vektorinį skaičiavimą bei DI duomenų srauto apdorojimą, kad lustas galėtų vykdyti modelių išvadas, filtruoti triukšmingą telemetriją ir prioritetizuoti duomenis, kurių mokslininkams Žemėje iš tiesų reikia.
Atsparumas buvo neapsvarstomas. Erdvė nėra gailestinga. Aukštos energijos dalelės iš Saulės ir kosminė spinduliuotė gali apsiversti bitus ir sugadinti skaičiavimus. Šaltis gali sustabdyti elektroniką. Vibracijos ir smūgiai paleidimo metu gali sulaužyti trapias dalis. Kad įrodyti, jog HPSC yra daugiau nei sumanus dizainas, JPL jį išbando per visą spektro streso bandymų seriją: radiacijos apšvitinimą, terminį ciklinimą, smūgius ir funkcinį testavimą, atkuriant blogiausias nusileidimo scenarijas iš realių misijų.
Rezultatai iki šiol pribloškiantys. Ankstyvuosiuose Jet Propulsion Laboratory (JPL) bandymuose, pradėtuose vasarį, inžinieriai pranešė apie našumo augimą, gerokai viršijantį įprastus patobulinimus. Palyginti su šiuo metu skrendančiais radiacijai atspariais procesoriais, JPL tiesioginiai palyginimai parodė, kad HPSC tam tikroms apkrovoms veikia šimtus kartų greičiau. Ten, kur senesni lustai strigsta, naujasis lustas sklandžiai apdoroja vaizdų ir jutiklių srautus, kuriems kitu atveju reikėtų specializuotos Žemės įrangos.
Greitis, tačiau, yra tik pusė istorijos. Energija erdvėje yra svarbiausia. HPSC sukurtas būti lanksčiu: branduoliai ir akceleratoriai gali būti ribojami, užmigdomi arba visiškai išjungiami, kai nereikalingi. Toks prisitaikomumas leidžia misijų planuotojams subalansuoti energijos biudžetus su skaičiavimo poreikiais, kas yra būtina nusileidimo aparatams, roveriams ir gyvenamiesiems moduliams, negalintiems sau leisti švaistyti vatų.
Yra ir operacinių privalumų. Autonominis kliūčių vengimas leidimosi metu. Palydime atrenkami moksliniu požiūriu įdomūs tikslai. Realiojo laiko duomenų suspaudimas ir pirminė atranka prieš ilgą ir brangų siuntimą į Žemę. Tai gali ženkliai padidinti mokslinę grąžą ir tuo pačiu sumažinti našta misijų planuotojams Žemėje.
JPL inžinieriai atviri dėl laukiančio darbo. Sertifikavimas erdvėskrydžiui yra griežtas. Technologija, išgyvenusi laboratorinę kampaniją, vis tiek turi išlikti daugelį metų įmontuota kosminiame aparate, milijonus kilometrų nuo remonto stočių. Tačiau HPSC bandymai yra reikšmingas etapo pasiekimas ir ženklas, kad NASA mąsto kitaip apie misijų skaičiavimus. Jei šie lustai įveiks likusias kliūtis, jie ne tik paspartins skaičiavimus; jie išplės galimybes, ką galime leisti kosminiams aparatais daryti savarankiškai.
Todėl kai kitas roveris ar orbiteris pakils, jis galbūt gabens ne tik kameras ir gręžtuvus, bet ir mažą, sutvirtintą smegenėlę, galinčią savarankiškai pasirinkti veikimo momentus ir nustebinti mus atradimais, atliktais be ryšio su Žeme.
Šaltinis: sciencealert
Palikite komentarą