نوشته ها و مقالات

کاربردهای هوش مصنوعی در هوافضا

کاربردهای هوش مصنوعی در هوافضا

هوش مصنوعی امکان پیشرفت به انسان‌ها را نه تنها برروی زمین بلکه در فضایی خارج از تصور این سیاره می‌دهد و به انسان‌ها کمک می‌کند با روش‌های متفاوتی اکتشافات فضایی را به‌سادگی و به‌شکل خلاقانه‌تری انجام دهند.

هوش مصنوعی یا هوش ماشینی به هوشمندی در ماشین‌ها در شرایط مختلف گفته می‌شود که در مقابل هوش طبیعی انسان‌ها قرار می گیرد.

هوافضا چیست؟

هوافضا شامل جو زمین و فضای پیرامون آن است، که گاهی فضای بیرونی نیز نامیده می‌شود.

به‌طور کلی هوافضا اشاره به صنایع و پژوهش‌هایی که طراحی، ساخت، عملیات و نگهداری خودروهایی که در هوا و فضا حرکت می‌کنند را در برمی گیرد.

به عبارت دیگر هوافضا به مجموعهٔ دانش‌ها و فناوری‌های مرتبط با هوا و فضا گفته می‌شود.

هوافضا یک صنعت چند گرایشی است که کاربردهای بازرگانی، صنعتی و نظامی را دارد.

هوش مصنوعی چیست؟

هوش مـصنـوعی (Artificial intelligence) (AI)، هوشی است که توسط ماشین‌ها ظهور پیدا می‌کند، در مقابل هوش طبیعی که توسط جانوران شامل انسان‌ها نمایش می‌یابد.

به عبارت ساده تر مانند ماشینی است که عملکردهای شناختی را از روی ذهن انسان‌ها تقلید می‌کند.

دسته‌بندی هوش مصنوعی در فضا

  1. فضاپیماها و ماهواره‌ها
  2. پهپادها
  3. بالن‌ها و بالگردها

کاربرد هوش مصنوعی در هوافضا

  1. پردازش تصاویر ماهواره‌ای
  2.  تنظیم هوشمند ماهواره‌ها
  3.  کشف سیارات جدید و مشخص کردن ویژگی آن‌ها
  4. دستیاران هوشمند فضانوردان
  5. ربات‌ها در فضا

پردازش داده‌های ماهواره‌ای

حجم داده‌های تولیدشده توسط ماهواره‌های سنجش از دور طی سال‌های اخیر رشد قابل توجهی داشته است.

تحلیل همه داده‌ها توسط انسان علاوه بر وقت‌گیر بودن، به تعداد زیادی از تحلیلگران نیاز دارد و منابع مالی عظیمی را می خواهد.

بنابراین با بهره‌گیری از هوش مصنوعی می‌توان در منابع مالی و انسانی صرفه‌جویی کرد.

هوش مصنوعی در پردازش هوشمندانه حجم گسترده داده‌های دریافتی بسیار موثر است که برای نمونه می‌توان به توانایی آن در ترکیب داده‌های هواشناسی با تصاویر ماهواره‌ای برای اندازه‌گیری سرعت باد اشاره کرد.

پردازش تصاویر ماهواره‌ای پردازش تصاویر ماهواره‌ای

زباله های فضایی

گزارش‌های سازمان‌های فضایی نشان می‌دهد میزان قابل‌توجهی زباله در فضا سرگردان هستند و روز‌ به‌ روز به تعداد آن‌ها افزوده می‌شود.

یکی از بزرگترین چالش‌های فضایی قرن ۲۱ چگونگی حل مشکل زباله‌های فضایی است.

یکی از روش‌های پیشنهادی، پیشگیری از برخورد فضاپیماها، حامل‌ها و ماهواره‌ها در فضا است تا زباله جدیدی تولید نشود.

پژوهشگران روشی را طراحی کرده‌اند که در آن سامانه‌های مبتنی‌ بر هوش مصنوعی از برخورد پیشگیری می‌کنند.

روش دیگر، آموزش مدل‌های مبتنی بر یادگیری ماشینی و انتقال این مدل‌ها به فضاپیمایی است که در مدار حضور دارد و یا در مسیر رسیدن به مقصد خود حرکت می‌کند تا به تصمیم‌گیری کمک کنند.

همچنین یکی از راه‌هایی که برای تضمین ایمنی پروازهای فضایی پیشنهاد شده است، به‌کار بردن شبکه‌های آموزش‌دیده است.

این کار، انعطاف‌پذیری بیشتری را در طراحی ماهواره فراهم می‌کند و امکان برخورد در مدار را به‌حداقل می‌رساند.

زباله‌های فضایی

سامانه‌های مسیریابی

روی زمین از نرم‌افزاهایی مانند گوگل مپز برای مسیریابی استفاده می‌شود؛ اما در فضا نمونه‌ای مانند این نرم‌افزار نیست.

در اطراف ماه یا مریخ ماهواره‌های مسیریاب وجود ندارند، اما شاید بتوان برای این کار از میلیون‌ها تصویر استفاده کرد که ماهواره‌های اکتشافی مانند مدارگرد شناسایی ماه (LRO) ناسا آن‌ها را فراهم کرده‌اند.

در سال ۲۰۱۸ گروهی از پژوهشگران ناسا با همکاری شرکت چندملیتی اینتل (Intel) به‌مرکزیت آمریکا یک سامانه هوشمند ابداع کردند که بتواند با استفاده از هوش‌مصنوعی به نقشه‌برداری و درنتیجه رصد سیاره‌ها بپردازد.

سامانه های مسیریابی هوش مصنوعی

آن‌ها این مدل هوشمند را با میلیون‌ها تصویر تهیه شده از ماموریت‌های گوناگون آموزش دادند و یک نقشه مجازی از ماه تهیه نمودند.

پژوهشگران همزمان با کاوش در جهان به برنامه‌ریزی ماموریت‌های بلندپروازانه ادامه می‌دهند تا به بهبود زندگی انسان‌ها کمک کنند.

هوش مصنوعی نیز در راستای رسیدن به این هدف، به آن‌ها کمک خواهد کرد تا برنامه‌های اکتشافی در زمین و فضا محقق شوند.

سامانه های مسیریابی

نمونه محصولات کاربرد های هوش مصنوعی در هوافضا

ردیف نام محصول / خدمت نام شرکت نوع محصول نوع ارائه دسته کارکرد
۱ IMAGE ANNOTATION SERVICES anolytics نرم‌افزار سرویس ابری فضـاپیمـاها و ماهواره‌ها پردازش تصاویر ماهواره‌ای
۲ PLANET PLATFORM Planet نرم‌افزار API فضاپیما ها و ماهواره ها پردازش تصاویر ماهواره‌ای
۳ PLANET BASEMAPS Planet نرم‌افزار ویندوزی فضاپیماها و ماهواره‌ها پردازش تصاویر ماهواره‌ای
۴ JavaGenes-Scheduler Nasa نرم‌افزار ویندوزی فضاپیماها و ماهواره‌ها تنظیم هوشمند ماهواره‌ها
۵ Kepler mission Google سخت‌افزار گجت فضاپیماها و ماهواره‌ها کشف سیارات جدید و مشخص کردن ویژگی آن‌ها
NASA
۶ Cimon 2 Air bus سخت‌افزار گجت فضاپیماها و ماهواره‌ها دستیاران هوشمند فضانوردان
IBM
DLR
۷ Robonaut Nasa سخت‌افزار ربات فضاپیماها و ماهواره‌ها ربات‌ها در فضا
۸ Mars 2020 rover Nasa سخت‌افزار ربات فضاپیماها و ماهواره‌ها ربات‌ها در فضا
۹ darpa darpa سخت‌افزار ربات پهپادها پهپادهای خودمختار
۱۰ The DroneSense Platform Drone Sense نرم‌افزار اپلیکیشن پهپادها پهپادهای خودمختار/
انجام مأموریت
۱۱ Albatross UAV Applied Aeronautics سخت‌افزار ربات پهپادها انجام مأموریت
۱۲ Skydio 2 skydio سخت‌افزار ربات پهپادها انجام مأموریت
۱۳ ۳D Sensor Fusion Scale نرم‌افزار سرویس ابری پهپادها انجام مأموریت
۱۴ THE LOON FLIGHT SYSTEM loon سخت‌افزار ربات بالن ها و بالگردها کنترل و هدایت بالن‌های فشارثابت
۱۵ N49AU Aurora سخت‌افزار ربات بالن ها و بالگردها بالگردهای خودران

 

مجموعه نوآوری باز کوشا از همه علاقمندان در حوزه های علمی و نوآوری و فناوری دعورت می کند تا در رویداد های ما شرکت نمایند.