SOFTWARE PRO PRVNI MISI NOVEHO TISICILETI SE INTELIGENCI BLIZI ZNAMEMU "HAL 9000"



Douglas Isbell, Headquarters, Washington, DC
John Bluck, Ames Research Center, Mountain View, CA


Hlavni pocitac HAL 9000, ktery vystupuje ve vedecko-fantasticke povidce A. C. Clarka "2001: Vesmirna odyssea" zacina byt skutecnosti. NASA pripravuje nejpokrokovejsi typ kosmicke sondy se softwarem umele inteligence. Sonda oznacovana Deep Space 1 (DS1) je vyvyjena v ramci programu pro nove tisicileti.

Podle teto knihy Arthura C. Clarka z r. 1968 se Hal "zrodil" 12. ledna 1997 v Urbane, IL, na Universite v Illinois. Tento pocitac potom pracoval jako "mozek a nervovy system" 130 m dlouhou kosmickou lod Discovery, na jejiz palube cestovali astronaute k planete Saturn (ve filmove verzi cestovali k Jupiteru).

Robotizovana sonda DS1 sice bude bez posadky a bude mnohem mensi nez kosmicka lod "2001", jeji celkova hmotnost bude kolem 945 gramu, ale pocitac, ktery bude srdcem celeho systemu se softwarem umele inteligence (Remote Agent) bude vykonavat zakladni ukoly a rizeni sondy s minimalnim vlivem lidskeho faktoru, tak jako to provadel ve zminene povidce Hal.

"Nechceme udelat dojem, ze Remote Agent je umela forma zivota", rika Kanna Rajan, vedecky pracovnik NASA's Ames Research Center, Mountain View, (CA) z projektu DS1 computer. "Ale software bude svym logickym "rozumem" rozhodovat o stavu sondy a Remote Agent bude odpovedny za vsechny dulezite akce."

Start je planovan na cervenec 1998. V roce 1999 DS1 proleti u asteroidu McAuliffe a v roce 2000 se setka s kometou West-Kohoutek-Ikemura a planetou Mars. DS1 je planovana jako prvni mise v ramci projektu noveho tisicileti, ktera je navrzena k testovani a overeni nove technologie pro systemy a pristroje na palube budoucich kosmickych sond NASA. Remote Agent byl vyvinut ve spolupraci Ames a Jet Propulsion Laboratory (JPL), Pasadena, CA. "Vyvoj systemu Remote Agent mel dva cile: snizit naklady na vyzkum a badani rozsirit na ty casti vesmiru, kde neni mozne vyslat radnou ze Zeme rizenou kosmickou sondu," rika Dr. Bob Rasmussen, expert na pocitacovou samospravu z JPL.

"Remote Agent bude umoznovat jednodussi navrhovani software," rika Dr. Barney Pell, dalsi vedecky pracovnik z tymu DS1. "Nejhorsi bude napsat prvni verzi Remote Agenta. Potom bude mozne tuto verzi pro dalsi mise jen kopirovat a vylepsovat, coz bude snazsi nez vyvyjet pokazde samostatny startovni software."

"Toto je mozne realizovat modelove rizenym softwarem," vysvetluje Rasmussen. "V Remote Agentu jsou ulozeny modely soucastek a prostredi kosmicke sondy a podle nich se vypocitavaji jeho vlastni potrebne operacni procedury. Pro aktualiazi kazde nove kosmicke sondy jsou potreba jen modely."

"Je to v souladu s trendem NASA vyvyjet mensi a levnejsi vedecke kosmicke sondy, "kazdou misi take bude mozne vykonat s mene nez dvanacti ridicimi pracovisti. Nyni k hladkemu prubehu velke planetarni mise jsou potreba stovky lidi," rika Dr. Brian C. Williams, vedouci DS1 tymu pro vyvoj software Remote Agenta pro ochranu proti chybam. "V nouzi mohou byt na prekazku velke vzdalenosti v meziplanetarnim prostoru z hlediska komunikace. Ta se v nouzovych pripadech stava prilis pomalou," dodava Pell, "nekdy je komunikacni cesta blokovana uplne, napr. kdyz mezi kosmickou sondou a Zemi prekazi planeta." Remote Agent ma tri casti, ktere budou pracovat spolecne tak, ze kosmicka sonda bude fungovat bezobsluzne: High Level Planning and Scheduling, Model-based Fault Protection (also called Livingstone) and Smart Executive. "Nektere odhady ukazuji, ze pouzitim Remote Agenta se cena mise snizi az o 60%. Software bude ukonci celkou kapitolu v historii, kdy tym lidi na Zemi ridil kosmickou sondu," rika Dr. Nicola Muscettola, vedouci tymu pro planovani software.

Vysoka uroven planovani a vytycovani cilu Remote Agenta bude neustale nahlizet vpred do planu aktivit mise na nekolik tydnu dopredu. "Planovani se nejvice tyka aktivit sondy a rozdelovani prostredku jako je napr. elektricka energie," rika Muscettola. "Takove planovani umozni, ze maly ridici tym sondy na Zemi bude davat prikazy jen ke splneni cilu, misto toho aby popisoval detailni instrukce DS1."

"Po DS1 chceme pracovat na jeste samostatnejsi kosmicke sonde, ktera by mohla sama sebe rekonfigurovat. Jestlize nejaka cast takove sondy vykona behem mise urcity povel rozdilne nez se ocekavalo, sonda sama bude schopna toto detekovat a softwarovy model zmenit a na urovni algoritmu upravit," dodava Muscettola.

"Systemy budoucnosti se budou take schopny ucit podle jejich prostredi a ukolem vedcu bude jen hledat a analyzovat nove objevy," rika Dr. Guy Man, zastupce vedouciho, New Millennium Autonomy Integrated Product Development tymu z JPL. Cast systemu Remote Agenta, ochrana proti selhani, znama jako funkce "Livingstone" bude jakysi virtualni velitel, rika Dr. P. Pandurang Nayak of Ames. "Pokud na kosmicke sonde bude neco pracovat spatne, Livingstone pouzije pocitacovy model simulovaneho chovani sondy a tak bude chyba diagnostikovana a vydan podnet k naprave," rika Nayak.

Livingstone byl pojmenovan podle Davida Livingstona (1813-1873), misionare a badatele 19. stol. v oblasti mediciny. "Tak jako David Livingstone, bude i pocitacovy program Livingstone badat a pecovat o zdravi vyzkumniku," rika Nayak.

Treti cast software Remote Agent je Smart Executive (rychly vykonavac povelu). Na palube sondy bude plnit funkci "Vykonneho praporcika" mise, vydavajiciho letove povely DS1. "Vykonavac povelu bude schopny vykonavat plan, ktery sestavi Planovac a Livingstone," rika Pell. "Jestlize Planovac si bude nejisty byt v jedinem detailu, bude tvrde tlacen k vydani planu. Vykonavac potom opatrne provede vsechny detaily."

Vykonavac take muze plan prijmout primo od ridiciho strediska na Zemi. "A jestlize pozemsky plan nebude proveditelny, vykonavac muze rict, "Sorry, Zeme, to nemohu udelat,' " rika Pell, ktery srovnava Remote Agenta s Halem. "Toto muze byt opravdu velkou pomoci ridicimu stredisku na Zemi, ktere nyni musi travit enormni mnozstvi casu dvojitou kontrolou kazdeho prikazu," rika Rasmussen.

"Pro pripad, ze by za nejakych neobvyklych okolnosti nechtel Remote Agent spolupracovat, vyvinuli jsme "chirurgicky" mody, kdy se bude pozemske ridici stredisko skutecne dostavat do Remote Agenta a vylecit ho z neposlusnosti," dodava Pell. "Nekdy v budoucnu se z Remote Agenta stane software, ktery bude schopny jako vesmirny robot s HAL 9000."

Program Nove tisicileti "zrychlil vyvoj technologii v kosmicke technice smerem k automatizaci o nejmene deset let," rika Man. "Remote Agent nam otevre nove moznosti vyzkumu a umozni nam opravdu zacit vlastni eru vesmirneho vyzkumu."

"Podle Wesleyho Huntresse, Associate Administrator for Space Science z NASA Headquarters je konecny cil programu Noveho tisicileti vyrobit a overit technologii, ktera nam "umozni stavet kosmicke lode, nazyvane, "kosmicke lode souhvezdi a armad" a pomoci nich zkoumat ruzna mista, sdilet jejich zjisteni a zajistit aby pracovaly podle svych nejlepsich schopnosti. Systemy jako Remote Agent budou zakladnimi piliri teto vize." Program New Millennium je veden JPL pro NASA Office of Space Science a Office of Mission to Planet Earth, Washington, DC.