ISS’deki Astrobee yapay zeka ile uzay görevleri için güçlü bir adım atıyor

Uluslararası Uzay İstasyonu’nun karmaşık yapısında kendi rotasını çizebilen küçük bir robot fikri kulağa bir animasyon filminden fırlamış gibi geliyor ve işin en heyecan verici yanı bu hayalin artık gerçek olması. Stanford araştırmacılarının geliştirdiği yapay zeka tabanlı sistem, Astrobee’nin modüller arasında insan müdahalesi olmadan yol bulmasını sağlıyor. Bu başarı, gelecekte astronotların iş yükünü azaltacak yeni robotik görevlerin temelini oluşturuyor. Uzayda dolaşan kabloların, deney kutularının ve ekipmanların arasında güvenli bir rota seçmek sürekli hesaplama gerektiriyor. Astrobee’nin yapay zeka modeli bu karmaşayı tanıyıp daha hızlı çözüm üretiyor. Böylece robot daha seri hareket ediyor ve enerji kullanımını daha verimli yönetiyor. Tüm bu yenilikler, gelecekte uzay görevlerinin çok daha otonom hale gelmesi için kritik bir kapı aralıyor.

Astrobee’nin yönetimi için geliştirilen yaklaşım, uzay ortamının belirsizliklerini dikkate alan özel hesaplamalara dayanıyor. Dünya’daki otonom robotlarda kullanılan yöntemler ISS’deki sınırlı donanımla uyumsuz olduğu için araştırma ekibi yeni bir çözüm tasarlamak zorunda kaldı. Burada kullanılan sıralı dışbükey programlama yöntemi güvenli rotaları küçük adımlara bölerek planlıyor. Ancak her adımı yeniden hesaplamak robotun yerleşik bilgisayarı için oldukça ağır bir işlem oluşturuyor. Yapay zeka modeli tam da bu noktada devreye girerek geçmiş verilerden öğrendiği desenlerle hesaplamayı hızlandırıyor. Böylece Astrobee rotayı çok daha kısa sürede oluşturuyor ve görevlerini daha akıcı bir şekilde tamamlıyor. Bu model robotun zorlu koşullarda bile kendine güvenli bir yol çizebilmesini sağlıyor.

Yapay zekanın eğitilmesi uzay için özel bir yolculuk

Astrobee’nin daha hızlı planlama yapmasını sağlayan makine öğrenimi modeli, ISS’nin koridorlarında daha önce oluşturulmuş binlerce rota üzerinde eğitim aldı. Bu bilgiler, robotun engellerin genelde nerede bulunduğunu ve modüller arası geçişlerde hangi yolların daha uygun olduğunu kavramasına yardımcı oluyor. Model her görevde sıfırdan düşünmek yerine, daha önceki deneyimlerinden ilham alan bir başlangıç noktası oluşturuyor. Buna sıcak başlangıç adı veriliyor ve bu yöntem hesaplamayı büyük ölçüde hızlandırıyor. Sonrasında optimizasyon sistemi tüm güvenlik kontrollerini uygulayarak nihai rotayı belirliyor. Böylece hızlı ve güvenli bir karar ortaya çıkıyor. Bu yaklaşımın ISS gibi karmaşık yapılarda ne kadar etkili olduğu testlerle kanıtlandı.

Bu süreci bir yolculuk planlamasına benzetmek mümkün. Elinizde bir şehir haritası olmadığını düşünün ancak daha önce gidip gelen insanların tercih ettiği yolları biliyorsunuz. Yolculuğunuzu bu sezgisel bilgiyle başlatıp detayları sonradan düzenliyorsunuz. Astrobee de tam olarak bu mantıkla hareket ediyor. Yapay zekanın oluşturduğu ilk taslak yol, robotun gereksiz hesaplamalara zaman kaybetmesini engelliyor. Bu çalışma, gelecekte Ay ve Mars görevlerinde kullanılabilecek daha gelişmiş otonom sistemler için önemli bir adım olarak kabul ediliyor. Bu yönüyle araştırma, uzay robotlarının giderek daha bağımsız hale geleceği bir geleceğin habercisi niteliğinde.

Uzay testlerinde başarı kazanan bir yapay zeka sistemi

Stanford ekibi yapay zekayı uzaya göndermeden önce NASA Ames Araştırma Merkezi’nde Astrobee benzeri bir robot üzerinde kapsamlı testler yaptı. Bu robot mikro yerçekimini simüle eden güçlü hava akımları üzerinde adeta havada süzülüyordu. Testlerde yapay zekanın sıcak ve soğuk başlangıç yöntemleri karşılaştırıldı ve performans farkları net bir şekilde gözlemlendi. Deney günü geldiğinde ISS’deki astronotlar gerekli düzenlemeleri yaptı ve ardından görev tamamen uzaktan yönetildi. Her rota iki kez denendi ve veriler anlık olarak Dünya’ya aktarıldı. Bu süreçte güvenlik için fiziksel engeller yerine sanal engeller kullanıldı. Yedek robot hazır bekletildi ve acil durdurma komutları her an kullanılabilir durumdaydı.

Sonuçlar oldukça etkileyiciydi. Sıcak başlangıç yöntemi karmaşık bölümlerde rotanın yaklaşık yarı yarıya daha hızlı planlanmasını sağladı. Özellikle dar alanlarda ve dönüş gerektiren manevralarda sistemin hızındaki artış net şekilde görüldü. Bu performans farkı, yapay zeka modelinin gerçek bir uzay görevinde ne kadar pratik olabileceğini gösterdi. Araştırma ekibinin en sürpriz anlarından biri ise Astrobee’nin astronotların yanından sessizce süzülerek geçmesiydi. Çocukluk kahramanlarından biri olan Sunita Williams’ın bu test sırasında görevde bulunması araştırmacılar için ayrı bir heyecan yarattı. Bu anlar, teknolojik çalışmanın duygusal bir başarı hikayesine dönüşmesini sağladı.