هوش مصنوعی با این طرح به فضا میرود!

به گزارش مجله خبری نگار/آنا،هدف اصلی این پروژه این است که محاسبات سنگین هوش مصنوعی را به جای زمین، در فضا انجام دهد. مراکز داده روی زمین برق بسیار زیادی مصرف می‌کنند و فضای وسیعی را اشغال می‌کنند. اما در فضا، نور خورشید یک منبع انرژی تقریباً دائمی و رایگان است. گوگل در مقاله‌ای توضیح داد که این کار می‌تواند راهی برای گسترش توانایی‌های هوش مصنوعی بدون فشار آوردن به منابع سیاره ما باشد.

ساختار دقیق این پروژه چگونه است؟

برای درک بهتر، این پروژه را می‌توان به یک کامپیوتر عظیم تشبیه کرد که قطعات آن به جای قرار گرفتن در یک جعبه، در ماهواره‌های جداگانه در فضا پخش شده‌اند. جزئیات اصلی این ساختار عبارتند از:

۱. مدار خاص ماهواره‌ها: این ماهواره‌ها قرار است در یک مدار ویژه در ارتفاع حدود ۶۵۰ کیلومتری از سطح زمین به نام «مدار خورشیدآهنگِ سپیده‌دم-غروب» قرار بگیرند. ویژگی این مدار آن است که ماهواره‌ها همیشه روی خطی حرکت می‌کنند که مرز بین روز و شب زمین است. این موقعیت‌یابی هوشمندانه باعث می‌شود که پنل‌های خورشیدی آنها تقریباً ۲۴ ساعته در معرض نور خورشید باشند. در نتیجه، انرژی مداوم و فراوانی تولید می‌کنند و نیاز به باتری‌های بزرگ+ و سنگین را به شدت کاهش می‌دهند.

۲. یک شبکه به هم پیوسته: ماهواره‌ها تنها نیستند، بلکه یک «صورت‌فلکی» یا خوشه متراکم را تشکیل می‌دهند. این ماهواره‌ها با استفاده از پیوند‌های نوری (شبیه به اینترنت فیبر نوری، اما بدون کابل و در فضا) با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند. برای اینکه این ارتباط لیزری قدرت کافی و سرعت بسیار بالایی داشته باشد، ماهواره‌ها باید در فاصله‌ای بسیار نزدیک به هم، یعنی در حدود چند صد متر از یکدیگر، پرواز کنند.

۳. مغز پردازشی در هر ماهواره: قلب تپنده هر ماهواره، یک تراشه پردازشگر هوش مصنوعی گوگل به نام TPU است. این تراشه‌ها که در مراکز داده زمینی گوگل نیز استفاده می‌شوند، وظیفه انجام محاسبات پیچیده یادگیری ماشین را بر عهده دارند. وظایف بزرگ بین تمام TPU‌های موجود در شبکه ماهواره‌ای تقسیم می‌شود تا کار‌ها با سرعت بسیار بالایی انجام شوند.

۴. کنترل دقیق آرایش پروازی: حفظ فاصله چند صد متری بین ده‌ها یا صد‌ها ماهواره که با سرعت هزاران کیلومتر بر ساعت در حال حرکت هستند، یک چالش بزرگ است. گوگل با استفاده از مدل‌سازی‌های کامپیوتری پیچیده که قوانین فیزیک و گرانش را شبیه‌سازی می‌کنند، به این نتیجه رسیده است که با انجام مانور‌های اصلاحی کوچک و دوره‌ای (روشن کردن پیشران‌های کوچک)، می‌توان این آرایش فشرده را برای مدت طولانی پایدار نگه داشت.

چالش‌های پیش رو و راه‌حل‌های پیشنهادی

گوگل برای عملی کردن این ایده جسورانه، چند مانع اصلی را شناسایی کرده و برای هر کدام راه حلی اولیه پیدا کرده است:

ارتباط فوق‌سریع بین ماهواره‌ها: برای اینکه این مجموعه ماهواره‌ای مثل یک کامپیوتر یکپارچه کار کند، باید اطلاعات را با سرعتی باورنکردنی بین خودشان جابجا کنند. راه حل گوگل این است که ماهواره‌ها را در فاصله‌ای بسیار نزدیک به هم (کمتر از یک کیلومتر) به پرواز درآورد و از نور لیزر برای ارسال و دریافت داده‌ها استفاده کند. یک نمونه آزمایشگاهی روی زمین توانسته به این سرعت بالا دست پیدا کند.

کنترل ماهواره‌ها در کنار هم: پرواز دادن یک دسته ماهواره در چنین فاصله نزدیکی، مانند رانندگی گروهی در یک اتوبان شلوغ است و نیاز به دقت و کنترل بالایی دارد. محاسبات گوگل نشان می‌دهد که با انجام تنظیمات و مانور‌های کوچک، می‌توان این گروه ماهواره‌ای را در مدار خود پایدار نگه داشت.

مقاومت تراشه‌ها در فضا: فضا محیط خشنی است و پر از تشعشعاتی است که می‌تواند به قطعات الکترونیکی آسیب بزند. گوگل تراشه‌های مخصوص هوش مصنوعی خود را در آزمایشگاه در معرض این تشعشعات قرار داد و نتیجه غافلگیرکننده بود: این تراشه‌ها بسیار مقاوم‌تر از چیزی بودند که انتظار می‌رفت و می‌توانند در محیط فضا دوام بیاورند.

آیا این پروژه به صرفه است؟

فرستادن تجهیزات به فضا همیشه بسیار گران بوده است. اما گوگل پیش‌بینی می‌کند که با پیشرفت فناوری، هزینه‌های پرتاب موشک در آینده به شدت کاهش پیدا می‌کند. برآورد آنها این است که تا حدود ده سال دیگر، هزینه ساخت و راه‌اندازی یک مرکز داده فضایی، تقریباً با هزینه برق مصرفی یک مرکز داده مشابه روی زمین برابری خواهد کرد.

قدم بعدی چیست؟

این پروژه هنوز در مراحل اولیه است. به همین دلیل، گوگل قصد دارد تا اوایل سال ۱۴۰۶ شمسی، دو ماهواره نمونه اولیه و آزمایشی را به فضا پرتاب کند. این مأموریت آزمایشی به گوگل کمک می‌کند تا ببیند آیا فناوری‌هایش در محیط واقعی فضا به درستی کار می‌کنند یا خیر.