Çfarë e bën të ndryshme AI në një satelit?
AI me bazë tokësore zakonisht fillon pasi matjet janë transmetuar në një qendër të dhënash. AI në bord kryen një pjesë të këtij interpretimi brenda anijes. Kjo mund të ndihmojë kur ngarkesa prodhon më shumë të dhëna sesa mund të bartë lidhja e disponueshme, ose kur është e dobishme t'i jepet përparësi një vëzhgimi përpara kontaktit tjetër në tokë.
Nuk heq nevojën për përpunim në tokë. Trajnimi, vlerësimi i pavarur, planifikimi i misionit dhe analiza më e thellë normalisht mbeten në terren. Modeli në bord është një pjesë e një tubacioni më të madh të matjeve dhe vendimeve.
Një tubacion praktik përpunimi në bord
- Merrni dhe caktoni kohën e të dhënave. Regjistroni imazhe ose matje me vulat kohore, cilësimet e instrumenteve dhe kontekstin e anijes kozmike.
- Përpunoni paraprakisht vazhdimisht. Aplikoni kalibrimin, ndryshimin e madhësisë, normalizimin ose vendosjen e pllakave që pritet nga modeli. Dallimet nga tubacioni i trajnimit mund të ndryshojnë rezultatin.
- Ekzekutoni konkluzionet. Ekzekutoni modelin e vendosur në një CPU të përshtatshme, FPGA ose përshpejtues. Matni zinxhirin e plotë të përpunimit, jo vetëm kernelin e rrjetit nervor.
- Aplikoni një politikë vendimi. Shndërroni rezultatet e modelit në një prioritet në radhë, një regjistrim ngjarjeje ose një rajon me interes. Përfshini kufijtë e besimit dhe një kthim të përcaktuar.
- Ruani dhe transmetoni. Ruani të dhënat e zgjedhura me meta të dhënat e tyre dhe transmetojini gjatë dritares së planifikuar të komunikimit. Ruani të dhëna të mjaftueshme auditimi për të vlerësuar vendimet në terren.
Shembull: shqyrtimi i resë kompjuterike përpara lidhjes së poshtme
Një model i kontrollit të resë kompjuterike mund të shënojë pllaka imazhi në mënyrë që vëzhgimet e qarta të kenë përparësi më të lartë të lidhjes zbritëse. Vendimi inxhinierik nuk është thjesht nëse një pllakë përmban një re: re e hollë, bora, çatitë e ndritshme dhe ndriçimi i pazakontë mund të krijojnë raste të paqarta. Misioni duhet të zgjedhë se si të trajtojë pasigurinë dhe sa të dhëna të pafiltruara të mbajë për vlerësim.
ESA-s Φsat-2 CubeSat ofron një shembull real të AI në bord për vëzhgimin e Tokës. Aplikimet e tij të përshkruara përfshijnë zbulimin e resë kompjuterike, kompresimin e imazhit dhe shndërrimin e imazheve në harta. Ky është një shembull i misionit të jashtëm, jo një referencë fluturimi Alvexis.
Burimi: ESA — Prezantimi i Φsat-2
Modele të tjera të dobishme aplikimi
- Jepini përparësi imazheve që përmbajnë një ngjarje mjedisore të përcaktuar nga misioni për rishikim në terren.
- Identifikoni ndryshimet midis vëzhgimeve dhe bashkëngjitni meta të dhëna kompakte në skenat përkatëse.
- Monitoroni telemetrinë e instrumentit për sjellje të pazakontë dhe kërkoni të dhëna shtesë diagnostikuese.
- Kompresoni ose zgjidhni të dhënat ndërsa matni efektin në detyrën shkencore ose operacionale në rrjedhën e poshtme.
Fuqia, memoria dhe buxhetet e komunikimit janë të parat
Zgjidhni një model që i përshtatet misionit në vend që të filloni me modelin më të madh në dispozicion. Shpejtësia e përpunimit duhet të merret parasysh së bashku me lëvizjen e kujtesës, buferët e imazhit, shkrimet e ruajtjes dhe energjinë e përdorur për vëzhgim. Konkluzioni i planifikimit vetëm gjatë dritareve të përshtatshme të funksionimit mund të jetë më i rëndësishëm se xhiroja maksimale.
Një vlerësim i dobishëm i lidhjes zbritëse është vëllimi i të dhënave të ruajtura i ndarë me shpejtësinë efektive të komunikimit, plus protokollin dhe shpenzimet e përgjithshme të planifikimit. Një vlerësim i dobishëm llogaritës mat energjinë dhe vonesën për tubacionin e plotë duke përdorur të dhëna përfaqësuese. Asnjëra nga vlerësimet nuk mund të zëvendësohet nga operacionet maksimale të reklamuara të një përshpejtuesi për sekondë.
Si duhet të vërtetohet modeli?
Përdorni grupe të veçanta të të dhënave të trajnimit dhe vlerësimit, duke përfshirë stinët e vështira, kushtet e ndriçimit dhe objektet e sensorëve. Testoni formatin e modelit të vendosur dhe saktësinë numerike në procesorin e synuar. Matni alarmet e rreme, ngjarjet e humbura, cilësinë e të dhënave të ruajtura, vonesën dhe energjinë sipas mënyrave të propozuara të funksionimit.
Rezultatet e AI duhet të kalojnë përmes logjikës së aplikacionit të kufizuar. Për funksionet kritike për anijen kozmike, një pikë modeli nuk duhet të anashkalojë vërtetimin e komandës dhe arkitekturën e mbrojtjes nga gabimet e krijuar në mënyrë të pavarur. Mbani paketa të modeleve të versionuara, imazhe rikuperimi të njohura të mira dhe një proces përditësimi të kontrolluar.
Ku mund të kontribuojë Alvexis
Alvexis mund të përfshijë elektronikën e personalizuar të përpunimit të ngarkesës, ndërfaqet e sensorëve, softuerin e integruar dhe integrimin e prototipit rreth shtegut të të dhënave të misionit. Ofruesi i parë duhet të jetë një arkitekturë e rënë dakord dhe një plan prototip i matshëm. Kualifikimi i fluturimit mbetet specifik për harduerin, orbitën dhe misionin e zgjedhur.