Чи допоможе ШІ розгадати таємниці Всесвіту?
Всесвіт завжди був загадкою для людства. Попри всі досягнення науки та технологій, у нас, як і раніше, залишається багато питань без відповідей. Чи є життя за межами Землі? Чому космос нескінченно розширюється? І як щодо теорії мультивсесвітів? Можливо, саме ШІ допоможе розкрити ці таємниці.
Для космічних дослідників ШІ може стати незамінним помічником завдяки своїм унікальним «навичкам». Ця технологія здатна імітувати людський інтелект, обробляти дані, аналізувати та розпізнавати закономірності, а також навчатися в процесі.
ШІ навчений розпізнавати зображення Місяця, Землі, зірок, астероїдів та інших небесних об'єктів.
Як це працює
Учені завантажують у систему дані, отримані з телескопів, детекторів, колайдерів та іншого обладнання. Потім ШІ аналізує величезні обсяги інформації, допомагаючи перевіряти гіпотези та помічати найдрібніші деталі, на які людина могла б навіть не звернути уваги.
Ще одне важливе застосування ШІ в космічних дослідженнях — це його здатність до самостійної навігації. Коли ШІ інтегрують у марсоходи, супутники або космічні кораблі, він може вивчати навколишнє середовище, оминати перешкоди та аналізувати дані в реальному часі.
Цей «геолог» здійснив посадку на поверхню Червоної планети в лютому 2021 року в районі кратера Єзеро. Perseverance оснащений ШІ-системою NASA під назвою AEGIS (Autonomous Exploration for Gathering Increased Science), яка дає йому змогу досліджувати поверхню Марса без постійного зв'язку із Землею.
Результати не змусили на себе чекати. Знімки, зроблені цим марсоходом, дали змогу вченим підтвердити, що близько 3,7 мільярда років тому кратер Єзеро був озером. Про це свідчать великі скельні утворення й дельта річки, знайдені в цьому районі.
Це відкриття допомогло розв'язати одну з головних загадок учених: чи був кратер Єзеро колись озером? І це важливо, адже зразки з цієї місцевості допоможуть розкрити еволюцію клімату на Марсі та з'ясувати, чи могло на планеті існувати життя, як у минулому, так і зараз.
ШІ навчений розпізнавати зображення Місяця, Землі, зірок, астероїдів та інших небесних об'єктів.
Як це працює
Учені завантажують у систему дані, отримані з телескопів, детекторів, колайдерів та іншого обладнання. Потім ШІ аналізує величезні обсяги інформації, допомагаючи перевіряти гіпотези та помічати найдрібніші деталі, на які людина могла б навіть не звернути уваги.
Ще одне важливе застосування ШІ в космічних дослідженнях — це його здатність до самостійної навігації. Коли ШІ інтегрують у марсоходи, супутники або космічні кораблі, він може вивчати навколишнє середовище, оминати перешкоди та аналізувати дані в реальному часі.
Марсохід Perseverance від NASA з ШІ на борту шукає ознаки життя на Марсі
Perseverance — робот, створений знаменитим космічним агентством, — виконує важливу місію: він шукає ознаки життя на Марсі, збирає зразки гірських порід і ґрунту та відправляє їх на Землю для подальших досліджень.
Цей «геолог» здійснив посадку на поверхню Червоної планети в лютому 2021 року в районі кратера Єзеро. Perseverance оснащений ШІ-системою NASA під назвою AEGIS (Autonomous Exploration for Gathering Increased Science), яка дає йому змогу досліджувати поверхню Марса без постійного зв'язку із Землею.
Результати не змусили на себе чекати. Знімки, зроблені цим марсоходом, дали змогу вченим підтвердити, що близько 3,7 мільярда років тому кратер Єзеро був озером. Про це свідчать великі скельні утворення й дельта річки, знайдені в цьому районі.
Це відкриття допомогло розв'язати одну з головних загадок учених: чи був кратер Єзеро колись озером? І це важливо, адже зразки з цієї місцевості допоможуть розкрити еволюцію клімату на Марсі та з'ясувати, чи могло на планеті існувати життя, як у минулому, так і зараз.
CIMON: космічний аналог Siri та Alexa
Ви коли-небудь чули про Саймона (CIMON — Crew Interactive Mobile Companion) — робота, який допомагає астронавтам у космосі? Цей розумний помічник був розроблений компанією Airbus спільно з Німецьким аерокосмічним центром, IBM і Європейським космічним агентством. CIMON вміє розпізнавати мову та виконувати команди, як віртуальний асистент.
Цей роботизований помічник у формі кулі та з мультяшним обличчям став першим ШІ-роботом, який вирушив у космос. CIMON-1 здійснив свій перший 90-хвилинний політ 15 листопада 2018 року разом із німецьким астронавтом ESA Александером Герстом.
Розумний попутник довів, що здатний полегшити роботу астронавтів, надаючи та роз'яснюючи інформацію для експериментів. CIMON також вміє робити фотографії, знімати відео, шукати предмети та фіксувати процес експериментів.
Як і Siri або Alexa, CIMON може виконувати голосові команди. Після першої тестової сесії з астронавтом Александером Герстом на МКС робот пройшов ще кілька успішних випробувань.
У грудні 2019 року в космос відправили оновлену версію робота — CIMON-2.
Порівняно зі своїм попередником у CIMON-2 чутливіші мікрофони, він швидше опрацьовує мовлення та загалом працює набагато ефективніше. У 2024 році CIMON продовжує функціонувати на борту МКС, допомагаючи астронавтам і поліпшуючи взаємодію між людьми та машинами в космосі.
Астронавт Александер Герст і його ШІ-помічник CIMON, 2018 рік. Джерело: ESA/NASA
ШІ допомагає розкривати таємниці чорних дір, створюючи та покращуючи їхні зображення
Чорні діри — одні з найзагадковіших об'єктів у Всесвіті. Їх неможливо побачити через звичайні телескопи, бо вони не випромінюють і не відбивають світло. Вчені вивчають чорні діри, аналізуючи їхнє оточення, і в цьому їм значно допомагає штучний інтелект.
У 2019 році саме за допомогою ШІ було створено перше в історії зображення чорної діри.
Як це вдалося
Проєкт Event Horizon Telescope (EHT), який використовує телескопи з усього світу, зібрав дані про надмасивну чорну діру в галактиці M87.
Під час спостережень кілька радіотелескопів були об'єднані та синхронізовані так, щоб працювати як один гігантський телескоп. Отримані дані були настільки складними, що для їх обробки вченим знадобилися алгоритми штучного інтелекту. Зібравши всі дані воєдино та ретельно їх проаналізувавши, ШІ зміг згенерувати зображення чорної діри.
Знімок чорної діри в галактиці M87 показав, що вона набагато більша за Сонце, обертається і, на думку вчених, оточена потужним магнітним полем. Це відкриття не тільки допомагає краще зрозуміти чорні діри, а й дає нам ширше розуміння Всесвіту: як утворюються і розвиваються чорні діри та як вони впливають на свої галактики.
У 2023 році роздільну здатність зображення чорної діри M87 покращили за допомогою методів машинного навчання, що дало змогу роздивитися її ще більш детально.
Вигляд чорної діри справді таємничий і приголомшливий.
Наскільки ми близькі до розгадки таємниць Всесвіту
Сьогодні ми можемо з упевненістю сказати, що завдяки стрімкому розвитку ШІ, робототехніки та астрономії ми з кожним днем дедалі більше дізнаємося про космос. Застосування технологій у марсоходах і знімки таких космічних феноменів, як чорні діри, — важливі віхи на шляху до розуміння Всесвіту.
Проте нам ще належить подолати чимало викликів: від проблем зі зв'язком, міжпланетних комунікацій, до програмних збоїв і екстремальних умов у космосі.
Коли вдасться розгадати всі таємниці Всесвіту і чи залишаться якісь із них за межею нашого розуміння? Відповіді на це запитання у нас поки що немає.