Искусственный интеллект на Марсе: Perseverance научился сам определять цели для исследования

+7 926 604 54 63 address

Марсоход Perseverance оснащён комбинированным инструментом для исследования химического состава пород SuperCam, который включает камеру наведения, лазер для распыления частиц породы и спектрометр для анализа химического состава. Обычно команда управления роботом получает снимки с камеры, анализирует их и решает, какие участки породы нужно исследовать подробнее при помощи спектрометрии. Модель искусственного интеллекта на борту впервые сама определила, какие камни на снимке имеет смысл изучить в первую очередь.

Laser ablation by Perseverance SuperCam instrument
Лазерная пушка инструмента SuperCam распыляет частички горной породы, после чего спектрометр удалённо анализирует их состав по линиям испускания.

Perseverance продолжает передвигаться по поверхности Марса, по пути удалённо определяя химический состав небольших участков горных пород. Приоритетным направлением исследований является поиск следов прошлой жизни, которые могут проявиться в виде особенностей состава или элементов органических молекул. Одна из целей работы — отбор образцов породы в герметичные контейнеры, которые будущие марсоходы смогут найти и переправить на Землю. По состоянию на 446 сол (марсианский день, продолжительность которого чуть больше земных суток) он проехал в общей сложности почти 12 километров.

laser ablation for  Perseverance spectroscopy
Лазерная абляция для исследования марсианских пород.

Для исследования марсианских пород Perseverance использует технологии, хорошо известные и в «земной» спектроскопии и геохимии. Породу нагревают прицельным выстрелом лазерного луча, при этом вещество испаряется в атмосферу, и его химический состав анализируют при помощи спектрометра. Это принцип лазерной абляции, и геохимикам и специалистам по анализу материалов знакомо множество его модификаций. Конкретно «марсианский» вариант подпадает под категорию с аббревиатурой LIBS — лазерная эмиссионная спектроскопия, или Laser-Induced Breakdown Spectroscopy. Соответствующий инструмент на борту Perseverance — камера SuperCam. Эта же техника используется и на другом марсианском роботе Curiosity, инструмент на нём называется ChemCam.

В сол 442 Perseverance выбрал две цели и выстрелил по ним из лазерной пушки для определения их химического состава. Марсоход в этот раз выбрал цели самостоятельно, без помощи из центра управления. До этого исследования проводились по такой схеме: команда управления выбирает цель для анализа, а сами наблюдения проводятся только на следующий день из-за задержки сигнала между Землёй и Марсом. Если бы Perseverance мог сам решать, какую цель исследовать, он мог бы сразу же приводить в действие лазер, не дожидаясь несколько часов, пока изображения с камеры NavCam с новой локации марсохода передадутся на Землю, а специалисты их проанализируют и решат, на что обратить внимание.

Two Martian rocks targeted with AEGIS
Программа AEGIS на борту марсохода использовала снимок с камеры NavCam для выбора двух камней, по которым лазер инструмента SuperCam должен выстрелить для проведения химического анализа пород. NASA/JPL-Caltech.

Получение быстрых результатов от инструмента SuperCam позволяет специалистам почти в режиме реального времени обнаружить интересные объекты и решить, что марсоход будет исследовать на месте. Программный пакет для выбора цели называется Autonomous Exploration for Gathering Increased Science (AEGIS). Его разработали в Jet Propulsion Lab для прошлых проектов марсоходов и теперь адаптировали для SuperCam на Perseverance.

AEGIS посылает запрос на снимок навигационной камере NavCam и затем анализирует изображение, находя породы и устанавливая приоритеты их исследования. Анализируется размер, яркость и некоторые другие внешние признаки камней. После определения, какими конкретно геологическими изысканиями стоит заниматься, система инициирует управляющую последовательность для приборов марсохода: SuperCam включает лазер для определения химического состава одной-двух целей с самым высоким приоритетом, выбранных по снимкам NavCam.

Microimage of AI selected Martian rock
Камера SuperCam марсохода в первый раз использовала систему AEGIS: микроснимок камеры RMI одной из двух целей, которые выбрала AEGIS для химического анализа.

Испытания системы AEGIS в полевых условиях начались в марте. На этом этапе она работала вхолостую, собирая и анализируя изображения инструмента RMI ( SuperCam Remote Micro-Imager), только без включения лазера. После отладки некоторых рабочих параметров на прошлой неделе AEGIS включила лазер в первый раз. На снимках видны цели, которые выбрал искусственный интеллект в качестве объекта для лазерного распыления материала. После отработки лазера марсоход сфотографировал точки падения луча на камеру RMI. В дальнейшем систему искусственного интеллекта AEGIS будут использовать регулярно, надеясь ускорить и автоматизировать сбор данных по химическому составу марсианских пород.

.
Комментарии