إنتل تدعم أول قمر صناعي مزود بتقنيات الذكاء الاصطناعي
على الرغم من الانتشار الواسع لتقنيات الذكاء الاصطناعي في جميع نواحي الحياة المعاصرة، بدءاً من تعزيز فهمنا للفضاء ووصولاً إلى تصفح الفيديوهات الترفيهية على الهواتف المحمولة؛ إلا أن تطبيقات الذكاء الاصطناعي لم تُستخدم على نطاق واسع في الفضاء المداري.
واستمر ذلك حتى يوم 2 سبتمبر الماضي، عندما تم إطلاق قمر صناعي صغير بحجم علبة حبوب الفطور باستخدام أحد الصواريخ الفضائية إلى جانب 45 قمر صناعي مشابه في مدار الأرض.
ويحلّق القمر الصناعي الذي يحمل اسم PhiSat-1 حالياً على ارتفاع 329 ميلاً (530 كيلومتراً)، وبسرعة 17 ألف ميل بالساعة (27500 كيلومتراً بالساعة)، ضمن مدار متزامن مع الشمس.
(قد تدفع كلمة "قمر صناعي" المرء للاعتقاد بأنه حجمه يقارب حجم ثلاجة منزلية أو حافلة مدرسية، ولكن يمكن في الواقع وضع هذا القمر ضمن حقيبة ظهر).
ويحتوي القمر الصناعي PhiSat-1 على كاميرا حرارية فوق طيفية جديدة ويتيح إمكانيات المعالجة القائمة على الذكاء الاصطناعي بفضل وحدة المعالجة البصرية موفيديوس ميرياد 2(Movidius™Myriad™ 2) من إنتل، والتي يتم استخدامها حالياً في الكثير من الكاميرات الذكية، وحتى في الطائرات بدون طيار المخصصة لالتقاط صور السيلفي والبالغة قيمتها 99 دولار أمريكي. ويشكل PhiSat-1 أحد قمرين صناعيين تم إطلاقهما في مهمة لمراقبة الجليد القطبي ومستويات رطوبة التربة، إلى جانب اختبار أنظمة الاتصالات بين الأقمار الصناعية بهدف إنشاء شبكة مستقبلية من الأقمار الصناعية الموحّدة.
وتتمثل أولى المشاكل التي يساعد معالج Myriad 2 على حلها في كيفية التعامل مع الكميات الكبيرة من البيانات المتولدة عن الكاميرات عالية الدقة مثل الكاميرات المستخدمة في القمر الصناعي PhiSat-1. وفي هذا السياق، قال جيانلوكا فورانو، مدير أنظمة البيانات والحوسبة على متن المركبات الفضائية لدى وكالة الفضاء الأوروبية، والتي تولت قيادة الجهود التعاونية لإطلاق القمر الصناعي PhiSat-1: "تزداد قدرة الحساسات على توليد البيانات بمقدار 100 ضعف في كل جيل، بينما تزداد قدرتنا على تنزيلها بواقع ثلاثة أو أربعة أو خمسة أضعاف في كل جيل".
وتغطي الغيوم حوالي ثلثي سطح كوكبنا في جميع الأوقات، ما يؤدي إلى التقاط الكثير من الصور غير المفيدة للغيوم وحفظها وإرسالها عبر الوصلة ذات النطاق الترددي العريض إلى الأرض، ليتم حفظها ومراجعتها من قبل أحد العلماء (أو الخوارزميات) بعد ذلك بساعات أو أيام، ثم حذفها في نهاية المطاف.
وأوضح فورانو هذه الفكرة بالقول: "مثل الفرسان الأبطال في أفلام الغرب الأمريكية، يأتي استخدام الذكاء الاصطناعي في الفضاء المداري ليزودنا بالحلول اللازمة". وتمثلت الفكرة التي توصّل إليها فريق العمل في استخدام تقنيات المعالجة على متن القمر الصناعي لتحديد الصور منخفضة الوضوح بسبب الغيوم وتجاهلها، وبالتالي توفير حوالي 30% من قدرات الاتصال ذات النطاق الترددي العريض.
وتولت شركة يوبوتيكا الأيرلندية الناشئة تطوير واختبار تقنيات الذكاء الاصطناعي في القمر الصناعي PhiSat-1، حيث تعاونت بشكل وثيق مع شركة كوساين، الجهة المصنّعة للكاميرا؛ إلى جانب جامعة بيزا وشركة سينجرجايز لتطوير الحل الشامل. وقال أوبري دون، المدير التنفيذي للشؤون التقنية في شركة يوبوتيكا: "يشكل الفضاء الخارجي الحد النهائي الذي وصل إليه البشر. وصُمم معالج ميرياد من المرحلة الأولى خصيصاً لتوفير قدرة حوسبة مذهلة بأقل قدر ممكن من الطاقة، وهذا ملائم جداً لتطبيقات الاستخدام في الفضاء".
وعلى الرغم من ذلك، لم يتم تصميم معالج ميرياد 2 لاستخدامه في الفضاء المداري؛ إذ تستخدم الحواسب في المركبات الفضائية عادة معالجات مخصصة ومقاومة للأشعة الكونية والتي يمكنها التأخر عقدين من الزمن عن مواكبة التقنيات التجارية فائقة التطور وفقاً لما أوضحه أوبري دون. وحتى فترة قريبة لم يكن الذكاء الاصطناعي يمثل أحد الخيارات المتاحة.
ولهذا السبب قام دون وفريق عمل يوبوتيكا بإجراء تشخيص لتأثيرات الأشعة الكونية على معالج ميرياد عبر إجراء سلسلة من الاختبارات لمعرفة قدرته على مقاومة أي أخطاء قد تحدث أو تحمل عوامل التآكل والتلف.
واستمر ذلك حتى يوم 2 سبتمبر الماضي، عندما تم إطلاق قمر صناعي صغير بحجم علبة حبوب الفطور باستخدام أحد الصواريخ الفضائية إلى جانب 45 قمر صناعي مشابه في مدار الأرض.
ويحلّق القمر الصناعي الذي يحمل اسم PhiSat-1 حالياً على ارتفاع 329 ميلاً (530 كيلومتراً)، وبسرعة 17 ألف ميل بالساعة (27500 كيلومتراً بالساعة)، ضمن مدار متزامن مع الشمس.
(قد تدفع كلمة "قمر صناعي" المرء للاعتقاد بأنه حجمه يقارب حجم ثلاجة منزلية أو حافلة مدرسية، ولكن يمكن في الواقع وضع هذا القمر ضمن حقيبة ظهر).
ويحتوي القمر الصناعي PhiSat-1 على كاميرا حرارية فوق طيفية جديدة ويتيح إمكانيات المعالجة القائمة على الذكاء الاصطناعي بفضل وحدة المعالجة البصرية موفيديوس ميرياد 2(Movidius™Myriad™ 2) من إنتل، والتي يتم استخدامها حالياً في الكثير من الكاميرات الذكية، وحتى في الطائرات بدون طيار المخصصة لالتقاط صور السيلفي والبالغة قيمتها 99 دولار أمريكي. ويشكل PhiSat-1 أحد قمرين صناعيين تم إطلاقهما في مهمة لمراقبة الجليد القطبي ومستويات رطوبة التربة، إلى جانب اختبار أنظمة الاتصالات بين الأقمار الصناعية بهدف إنشاء شبكة مستقبلية من الأقمار الصناعية الموحّدة.
وتتمثل أولى المشاكل التي يساعد معالج Myriad 2 على حلها في كيفية التعامل مع الكميات الكبيرة من البيانات المتولدة عن الكاميرات عالية الدقة مثل الكاميرات المستخدمة في القمر الصناعي PhiSat-1. وفي هذا السياق، قال جيانلوكا فورانو، مدير أنظمة البيانات والحوسبة على متن المركبات الفضائية لدى وكالة الفضاء الأوروبية، والتي تولت قيادة الجهود التعاونية لإطلاق القمر الصناعي PhiSat-1: "تزداد قدرة الحساسات على توليد البيانات بمقدار 100 ضعف في كل جيل، بينما تزداد قدرتنا على تنزيلها بواقع ثلاثة أو أربعة أو خمسة أضعاف في كل جيل".
وتغطي الغيوم حوالي ثلثي سطح كوكبنا في جميع الأوقات، ما يؤدي إلى التقاط الكثير من الصور غير المفيدة للغيوم وحفظها وإرسالها عبر الوصلة ذات النطاق الترددي العريض إلى الأرض، ليتم حفظها ومراجعتها من قبل أحد العلماء (أو الخوارزميات) بعد ذلك بساعات أو أيام، ثم حذفها في نهاية المطاف.
وأوضح فورانو هذه الفكرة بالقول: "مثل الفرسان الأبطال في أفلام الغرب الأمريكية، يأتي استخدام الذكاء الاصطناعي في الفضاء المداري ليزودنا بالحلول اللازمة". وتمثلت الفكرة التي توصّل إليها فريق العمل في استخدام تقنيات المعالجة على متن القمر الصناعي لتحديد الصور منخفضة الوضوح بسبب الغيوم وتجاهلها، وبالتالي توفير حوالي 30% من قدرات الاتصال ذات النطاق الترددي العريض.
وتولت شركة يوبوتيكا الأيرلندية الناشئة تطوير واختبار تقنيات الذكاء الاصطناعي في القمر الصناعي PhiSat-1، حيث تعاونت بشكل وثيق مع شركة كوساين، الجهة المصنّعة للكاميرا؛ إلى جانب جامعة بيزا وشركة سينجرجايز لتطوير الحل الشامل. وقال أوبري دون، المدير التنفيذي للشؤون التقنية في شركة يوبوتيكا: "يشكل الفضاء الخارجي الحد النهائي الذي وصل إليه البشر. وصُمم معالج ميرياد من المرحلة الأولى خصيصاً لتوفير قدرة حوسبة مذهلة بأقل قدر ممكن من الطاقة، وهذا ملائم جداً لتطبيقات الاستخدام في الفضاء".
وعلى الرغم من ذلك، لم يتم تصميم معالج ميرياد 2 لاستخدامه في الفضاء المداري؛ إذ تستخدم الحواسب في المركبات الفضائية عادة معالجات مخصصة ومقاومة للأشعة الكونية والتي يمكنها التأخر عقدين من الزمن عن مواكبة التقنيات التجارية فائقة التطور وفقاً لما أوضحه أوبري دون. وحتى فترة قريبة لم يكن الذكاء الاصطناعي يمثل أحد الخيارات المتاحة.
ولهذا السبب قام دون وفريق عمل يوبوتيكا بإجراء تشخيص لتأثيرات الأشعة الكونية على معالج ميرياد عبر إجراء سلسلة من الاختبارات لمعرفة قدرته على مقاومة أي أخطاء قد تحدث أو تحمل عوامل التآكل والتلف.
