Článek
V únoru 2025 vědci vůbec poprvé dokázali pomocí autonomní umělé inteligence (AI) bezpečně řídit malého robota Astrobee uvnitř ISS. Vývoj létajícího robota vedla doktorka Somrita Banerjeeová pod dohledem profesora Marca Pavoneho.
Výsledkem jejich v listopadu zveřejněné práce je, že si nyní Astrobee umí sám naplánovat trasy po ISS o 50 až 60 procent rychleji než dříve, což je obrovský krok, i vzhledem k podobným budoucím robotům, kteří budou sloužit při cestách na Měsíc či Mars.
Poprvé se roboti typu Astrobee dostali na palubu ISS v roce 2019, a to hned jako tři exempláře – dostali jména Honey, Queen a Bumble. Tehdy ovšem ještě nebyli vybaveni umělou inteligencí (AI).
Vypadají jako kostky s velikostí strany 30 centimetrů o hmotnosti devět kilogramů, které jsou poháněny elektrickými ventilátory, mají k dispozici kamery, senzory překážek, čtečky RFID a dokonce i malé manipulační rameno. Umějí se samy dobít z dokovací stanice. Jejich úkolem může být např. rutinní monitoring, inventura či asistence při experimentech.
- RFID čtečka (Radio Frequency Identification) je zařízení, které bezdrátově, pomocí rádiových vln, čte údaje z RFID čipů. RFID se využívá ve vstupních kartách, knihovnách, obchodech a skladech, parkování, mýtném systému, čipování zvířat a bezkontaktních platbách.
Trik umělé inteligence nazvaný „horký start“
Představte si, že chcete naplánovat cestu z Prahy do Brna: chcete buď nejkratší či nejrychlejší trasu, trasu nejvíce úspornou na palivo nebo se v navigačním programu optimalizuje jiný pro vás důležitý parametr. Tradiční postupy to řeší krok za krokem, pomocí metody zvané sekvenční konvexní programování (SCP), navíc již s hotovou mapou oblasti. Ta rozděluje obtížný plánovací problém na postupnou řadu menších a jednodušších kroků. Počítač nejdříve vytyčí všechny možné trasy a poté u všech spočítá jejich délku, trvání, spotřebu paliva apod. Následně z nich vybere tu nejlepší.
Na ISS je to ale mnohem složitější – oproti navigaci do auta, která řeší problém v podstatě na ploše (obecně ve dvou rozměrech, silnice se všechny nalézají na povrchu Země a mimo silnice nebo ulice je pohyb zakázán), navigace robota Astrobee operuje ve spojitém (i když omezeném) třírozměrném (3D) prostoru. Navíc na začátku činnosti svoje prostředí někdy vůbec nemusí znát.
Robot v něm musí uhýbat různým překážkám, kabelům, přístrojům, boxům a modulům, navíc má ventilátory místo motoru a kol. Normálně to vyžaduje desítky zpřesňujících kol výpočtů, i když máme k dispozici přesnou a aktuální mapu stanice, což je na relativně slabém palubním počítači robota Astrobee „pomalé jako slimák“, a to i bez účasti AI.
Pokud přejdeme na algoritmy založené na AI, které využívají metodu postupného učení neuronových sítí od nuly („studený start“), může to být někdy ještě pomalejší. Robot se pak v prostoru ISS postupně učí pohybovat sice čím dál jistěji, ale učí se velmi pomalu.
Zde vstupuje podle vědeckého portálu Phys.org kouzlo jistého speciálního přístupu AI, nazvaného „horký start“. Při „horkém startu“ nepřichází robot s řídícím softwarem na reálnou ISS jako „nepopsaný list“, ale už má za sebou tisíce virtuálních letů – tedy pokud může předtím trénovat svou neuronovou síť v nějakém simulátoru ISS na Zemi.