NASA palydovas YAM-9 keičia žaidimą: DI pats atpažįsta objektus ir apdoroja vaizdus orbitoje

Analizė vyksta dar kosmose

Palydovai kasmet fiksuoja vis detalesnius Žemės vaizdus, tačiau daugeliu atvejų jų analizė vis dar atliekama Žemėje: duomenys persiunčiami į antžemines stotis, o tada apdorojami žmonių ar algoritmų. Toks kelias kainuoja laiką, ryšio resursus ir dažnai reiškia, kad svarbi informacija pasiekia sprendimų priėmėjus per vėlai.

NASA programoje NAVI-Orbital pristatytas sprendimas šį modelį keičia iš esmės: dalis analizės perkeliama į orbitą. Tai leidžia palydovui greičiau atrinkti, kas yra svarbu, ir sumažinti duomenų srautą, kurį būtina siųsti į Žemę.

YAM-9 ir „Loft Orbital“ proveržis

Projekte pagrindinis vaidmuo tenka palydovui YAM-9, kurį kūrė NASA Jet Propulsion Laboratory ir technologijų startuolis „Loft Orbital“. Palydove įdiegta sistema, valdoma DI, gali apdoroti užfiksuotus vaizdus tiesiog kosmose, nelaukiant, kol visi duomenys bus parsiųsti į antžeminius centrus.

Tokį požiūrį diktuoja ir praktiniai kosminių misijų apribojimai: palydovams svarbus kiekvienas kilogramas, o energijos bei skaičiavimo resursai yra riboti. Dėl to ieškoma mažesnių, efektyvesnių modelių ir aparatinės įrangos, galinčios dirbti realiomis orbitos sąlygomis.

Kaip veikia vaizdų supratimas

YAM-9 naudojami „Google“ „DeepMind“ „Gemma 3“ modeliai, pritaikyti veikti ribotų resursų aplinkoje. Tai vadinamieji vaizdo ir kalbos modeliai, galintys analizuoti vaizdą ir pateikti apibendrinimą tekstu, todėl palydovas gali atpažinti objektus, pavyzdžiui, kelius, tiltus ar vandens telkinius.

„Procesą koordinuoja kelių agentų architektūra: koordinatorius valdo vykdymą, detektorius analizuoja ir apibendrina vaizdus, o dialogo agentas leidžia operatoriams užduoti klausimus apie rezultatus“, – teigiama projekto tyrėjų paaiškinime.

Atliekant bandymus Žemėje, analizuojant apie 7 960 vaizdų, sistemos tikslumas siekė 88,2 proc. Kosmose kol kas apdoroti tik keli vaizdai, tačiau planuojama plėsti testavimą ir didinti realių orbitinių scenarijų apimtį.

Kodėl tai svarbu realioms krizėms

Vaizdų apdorojimas orbitoje gali būti ypač naudingas, kai laikas kritinis: stebint potvynius, gaisrus, nuošliaužas ar infrastruktūros pažeidimus. Vietoje milžiniškų „žalių“ duomenų paketų galima greičiau gauti atrinktą, apibendrintą informaciją ir tik svarbiausius kadrus, taip taupant ryšio kanalus.

Tokia kryptis dera su platesnėmis kosmoso pramonės tendencijomis, kai vis daugiau dėmesio skiriama autonomijai: palydovai ne tik fiksuoja vaizdą, bet ir patys nusprendžia, ką verta siųsti į Žemę. Tai ypač aktualu didėjant palydovų skaičiui orbitoje ir augant duomenų kiekiams.

Panašios idėjos vystomos ir Europoje. Pavyzdžiui, Lenkijos įmonės KP Labs palydovas Intuition-1, iškeltas 2023 metų pabaigoje, taip pat naudoja DI principus, kad dalį analizės atliktų orbitoje, o į Žemę perduotų jau apdorotus rezultatus.