Hewlett Packard Enterprise, Uluslararası Uzay İstasyonu’nda çalışan ilk ticari uç bilgi işlem ve yapay zeka destekli sistemi olan HPE Spaceborne Computer-2’nin (SBC-2) veriden içgörüye ulaşma süresini aylardan dakikalara indirerek 24 farklı araştırma deneyini başarıyla tamamladığını duyurdu.
Deneyler, astronotların uzayda kendi kendine yeterliliğini artırma çabasının bir parçası olarak sistemin güvenilirliğini kanıtlamak üzere gerçek zamanlı veri işlemeyi ve yeni uygulamaların testini kapsıyordu. Bunlar arasında sağlık, görüntü işleme, doğal afetlerle mücadele, 3 boyutlu baskı, 5G ve yapay zeka tarafından sağlanan çözümleri destekleyen deneyler yer alıyor.
HPE Spaceborne Computer-2 projesi araştırma lideri Dr. Mark Fernandez, şunları söyledi: “Spaceborne Computer-2 ile Uluslararası Uzay İstasyonuna uç bilgi işlem ve yapay zeka yetenekleri kazandırdık. Böylece uzayda ve dünyada insanlığa fayda sağlayacak mühendislik atılımları için ortak bir hedefi paylaşan, büyüyen, iş birlikçi bir araştırma topluluğunun teşvik edilmesine yardımcı olduk. Çeşitli kuruluşlardan gelen 24 deneyi uzayda başarıyla tamamlayan, uzay araştırmaları için yeni olanaklar ve insanlığın gelişimine katkıda bulunan çalışmamızla gurur duyuyoruz.”
Uzayda uç bilgi işlem ve yapay zeka için çığır açıyor
HPE, Spaceborne Computer-2’yi ISS Ulusal Laboratuvarı iş birliğiyle Şubat 2021’de uzaya fırlattı. Mayıs 2021’de ISS’ye kurulan sistem, zorlu uç koşullarda yüksek performans gerektiren bilgi işlem ve yapay zeka gibi yoğun iş yüklerini karşılayabilmek için HPE’nin tasarladığı sağlam ve kompakt uç bilgi işlem çözümü HPE Edgeline Converged EL4000 ve HPE ProLiant DL360 sunucusunu temel alıyor.
SBC-2, insanlar Ay’a, Mars’a ve ötesine seyahat ederken uzayda bilgi işlemi önemli ölçüde geliştirme ve iletişime olan bağlılığı azaltma misyonunun önemli bir adımını temsil ediyor. Çözüm, astronotların verileri doğrudan uzay istasyonunda gerçek zamanlı olarak işlemelerini, böylece ham verilerin analiz edilmek üzere Dünya’ya gönderilip işlenen verilerin geri yüklenmesi sırasında ortaya çıkan uzun gecikme ve bekleme sürelerinin ortadan kaldırılmasını amaçlıyor.
20 bin kat hızlı bilgi işlemle çok daha kısa indirme süreleri mümkün hale geldi
SBC-2 aracılığıyla sunulan sıradışı uç bilgi işlem yetenekleri, astronotların ve uzay kaşiflerinin verileri analiz etmek ve farklı amaçlarla kullanmak üzere sıkıştırarak çok daha hızlı bir şekilde Dünya’ya göndermelerini sağlıyor. Daha önce, 1,8 GB ham DNA verisinin yalnızca ön analizi için Dünya’ya gönderilmesi ortalama 12,2 saat sürüyordu. SBC-2 ile uzay istasyonundaki araştırmacılar anlamlı içgörülere ulaşmak için aynı verileri altı dakika içinde işleyebiliyor, 92 KB alana sıkıştırabiliyor ve sadece iki saniyede Dünya’ya gönderebiliyorlar. Bu 20 bin kat daha yüksek hız anlamına geliyor.
Uzayda uç bilgi işlem ve yapay zekaya dayalı 24 deneyi tamamladı
Spaceborne Computer-2, ISS’deki kurulumundan bu yana Axiom, Cornell Üniversitesi, Comucore, Microsoft, NASA ve Titan Space Technologies gibi uzay araştırmalarında çığır açan kuruluşlarda çalışan araştırmacıların, verilerini gerçek zamanlı olarak uç noktada işlediği düzinelerce deney yaptı. Örneğin:
- Astronotların eldivenlerinde hasarı yapay zeka desteği ile tespit ederek güvenliği ve kendi kendine yeterliliği artırmaya odaklanan deney – ISS’deki astronotlar uzay istasyonunda ekipmanları tamir ettikleri, yeni cihaz kurdukları, yeni özellikleri ve işlevleri aktif hale getirdikleri uzay yürüyüşlerine çıkıyorlar. Bu sırada giydikleri eldivenler yırtılma, kesilme ve zamanla aşınma gibi güvenlik endişesine dönüşebilecek riskler taşıyor. NASA, HPE ve Microsoft tarafından yürütülen bir deneyde, uzay yürüyüşü yapan astronotların yakın zamanda giydiği eldivenlerin fotoğrafları ve videoları Spaceborne Computer-2’nin yapay zeka destekli yetenekleri yardımıyla işlendi. NASA ve Microsoft tarafından ortaklaşa geliştirilen eldiven analiz modeli, bu görüntülerde hasar belirtilerini aramak için kullanıldı. Hasar tespit edildiğinde uzay istasyonunda yapay zeka açıklamalı bir fotoğraf oluşturuluyor ve NASA mühendisleri tarafından detaylı incelemesi yapılmak üzere hasarlı alanlar vurgulanarak veriler Dünya’ya gönderiliyor.
- Felaketlerin ardından uydu görüntülerinin otomatik olarak yorumlanması – NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL), iklim değişikliklerini incelemek ve doğal afetlere müdahaleyi hızlandırmak için sürekli uzaydan Dünya’yı gözlemliyor. Spaceborne Computer-2’yi gömülü işlemcilerle birlikte kullanan NASA JPL, bir doğal afet sonrasında araziden ve yapılardan gelen görüntüleri otomatik olarak yorumlayabilen bir derin öğrenme ağını test etti. Bu sayede örneğin, kasırga sonrasında oluşan taşkınların boyutunu belirlemek ve deprem sonrasında kentlerdeki bina hasarlarını tespit etmek mümkün olabiliyor. Gelecekte uzay gemilerinde yer alabilecek bu teknolojilerle, felaketten kurtarmaya yardımcı olmak için ilgili makamlarla hızla eyleme geçilebilir.
- Doğrulanmış yazılımla uzayda 3D baskıyı etkinleştirme – İnsanlar geleceğin derin uzay yolculuklarına hazırlanırken, Dünya’dan yeni ekipmanı onarmak veya inşa etmek için malzeme sipariş etmek pratik bir çözüm olmayacak. Cornell Üniversitesinin bir parçası olan Cornell Fracture Group, alçak Dünya yörüngesinin (LEO) ötesine yapılacak seyahatler için katmanlı üretim sağlayarak kendi kendine yeterliliğini artırmak üzere metal parçaların 3 boyutlu baskısının simülasyonunu yapabilen, zorlu uzay koşullarında baskı sırasında ortaya çıkabilecek sorunları öngörebilen bir modelleme yazılımı geliştirdi. Spaceborne Computer-2’de başarıyla test edilen yazılım, uzayda bir parçayı dijital olarak simüle etmek ve gerçek dünyada nasıl performans göstereceğini anlamak için kullanılabileceğini kanıtlamış oldu.
- 5G çekirdek prototipiyle ISS’in ağ kapasitesinin genişletilmesi – Özel bir mobil ağ çözümü sağlayıcısı olan Cumucore, baz istasyonlarının ve kullanıcı cihazlarının mevcut yeteneklerini taklit etmek üzere 5G çekirdek ağını, RAN emülatörlerini ve diğer özellikleri Spaceborne Computer-2’de test etti. Böylece uzayda yeni iletişim olanaklarını mümkün hale getirmek üzere seçilen uydulara ve uzay araçlarına son teknoloji 5G yetenekleri kazandırmanın avantajlarını ortaya koydu. Deney, uzay yolculuğunun ticarileşmesiyle yakın gelecekte 5G kullanımının farklı potansiyellerine ışık tutuyor.
- Uzay yolculuğunun mesafesine bağlı olarak yakıt gereksinimlerini hesaplamak için yazılım geliştirme – HPE, STEM araştırmalarına rehberlik etmek ve bu alandaki çabaları desteklemek için dünya genelindeki öğrencilerle devam ettirdiği çalışmaların bir parçası olarak, HPE Spaceborne Computer-2’yi Hindistan’da Codewars’a katılan öğrencilerin kullanımına açtı. Katılan projeler büyük ölçüde C++, Python ve Fortran kullanarak kod geliştirmeye odaklandı. Bunlardan biri, belirli bir uzay yolculuğu mesafesi için ikmal gerektirmeden ne kadar yakıt harcanacağını hesaplamak üzere C++ Pisagor teoremi kodunu içeriyordu.
