Resim: Stanford / Andrew Brodhead
Stanford Mühendislik Fakültesi, uzay bilimi, keşif ve iş dünyasını geliştirmek için yapay zekayı merkezine alan Havacılık Otonomi Araştırma Merkezi’ni (CAESAR) kurdu. Merkezin amacı, uzay faaliyetlerini daha verimli, güvenli ve sürdürülebilir hale getirmek için AI’dan yararlanmak. Bu AI, uzay araçlarının navigasyonunu optimize etmek, insansız gezicilerin otonom kararlar almasını sağlamak ve uzay enkazını yönetmek gibi çeşitli görevlerde kullanılacak.
CAESAR’ın başlıca projesi, geniş veri setleri üzerinde eğitilen genel amaçlı bir yapay zeka sistemi olan “uzay temel modeli” geliştirmek olacak. Bu model, görüş, metin, uzaktan algılama ve uzay nesnesi katalogları gibi farklı modalitelerdeki bilgileri birleştirerek birçok görevi yerine getirebilecek. Uygulamaları arasında durum farkındalığı, konumlandırma ve uzayda navigasyon gibi kritik görevler var.
Uzay araçları için makine öğrenimi araçlarının buluşma, yakınlık operasyonları ve kenetlenme gibi manevralarını optimize etmek için makine öğrenimi modellerine odaklanıyor. Bu modellerden biri de hedef bir uzay aracının konumunu ve yönünü tek gözlü görüntülerden tahmin etmek için makine öğrenimini klasik navigasyon algoritmasıyla birleştiren Spacecraft Pose estimation Network (SPN) modeli.
Bir diğer önemli proje ise, uzay araçlarının yörünge optimizasyonunu sağlayan Autonomous Rendezvous Transformer (ART) projesidir. ART, AI’yı kullanarak yörünge için akıllı bir ilk tahmin sağlar ve bu tahmin, geleneksel matematiksel optimizasyon yöntemleriyle hassaslaştırılır. Bu yaklaşım, uzay sınıfı mikroişlemcilerin sınırlamaları göz önüne alındığında, sayısal optimizasyon ile öğrenme tabanlı yöntemler arasında denge kurar.
Mars Keşfi İçin ReachBot: CAESAR’daki araştırmacılar, Mars’taki lav tüpleri veya kaya çıkıntıları gibi yüzeylere tutunmak için uzatılabilir kollarla donatılmış, küçük, otonom bir robot olan ReachBot’u geliştiriyor. ReachBot, bu tür ortamlarda keşif yapıp örnekler çıkarmak üzere tasarlanmış olup, gezegen keşfi için değerli bir araç olacaktır.
Ay Keşfi ve Diğer AI Tabanlı Projeler:
CAESAR’ın açılış etkinliği, Stanford öğretim üyeleri tarafından yürütülen diğer AI destekli uzay girişimlerini de öne çıkardı:
- Ay’da Anten Reflektörü: Havacılık ve astronotik yardımcı doçenti Manan Arya, Ay’ın uzak tarafındaki bir kraterde 350 metre çapında bir radyo reflektörü kurmayı önerdi. Bu reflektör, teleskopu Dünya’dan gelen radyo parazitlerinden koruyarak, evrenin “kozmik karanlık çağlar” olarak bilinen erken dönem sinyallerini incelemeyi mümkün kılacaktır.
- Ay İçin GPS Sistemi: Havacılık ve astronotik yardımcı doçenti Grace Gao, Ay’daki robotlar ve insanlar için otonom navigasyonu desteklemek amacıyla bir “GPS” sistemi üzerinde çalışıyor. Gao’nun planı, ay yörüngesine düşük maliyetli bir uydu sistemi yerleştirmeyi içeriyor. Gao’nun laboratuvarı, NASA’nın Jet Propulsion Laboratory ile iş birliği yaparak, önümüzdeki yıl Ay’a üç otonom gezici yerleştirmeyi hedefleyen CADRE projesi üzerinde de çalışıyor. Proje, robotların iletişim zorluklarıyla başa çıkarken otonom olarak nasıl gezinmeleri gerektiğini geliştirmeye odaklanıyor.
Havacılık ve Astronotik yardımcı doçentleri Marco Pavone ve Simone D’Amico tarafından kurulan CAESAR, akademi, sanayi ve hükümet arasında bir iş birliği sonucunda hayata geçirebilmiş bir proje. Projenin kalbi, D’Amico’nun Uzay Buluşma Laboratuvarı ve Pavone’nin Otonom Sistemler Laboratuvarı’nde atıyor. Kurucular, AI’nın uzay sistemlerine entegrasyonu konusunda dikkatli ve bilinçli bir yaklaşımı vurgulamakta, uzayın sert çevre koşulları ve AI uygulamaları için dayanıklı mikroişlemcilerin eksikliği gibi sınırlamaları göz önünde bulundurmaktadır.
CAESAR’ın açılış sempozyumunda, Pavone, uzay temel modelinin potansiyeline dikkat çekerek, bunun bir “oyun değiştirici” olacağını belirtti. Merkez, uzayla ilgili araştırmaları ilerletmek için Stanford ve diğer kuruluşlardaki mühendis ve bilim insanlarının uzmanlığından yararlanmayı amaçlamaktadır.
