Mikro yerçekimi ortamında hareket etmek, eğitimli astronotlar için bile zorlayıcı bir deneyimken, otonom robotlar için bu durum çok daha karmaşık bir sorun teşkil ediyor. Bu zorluk, uzay istasyonları gibi yerlerde robotların kullanımını kısıtlamaktadır.
Ancak Stanford Üniversitesi araştırmacıları, Uluslararası Uzay İstasyonu (UUİ) üzerindeki serbest uçuş yapan bir robotu yönlendirmek için yapay zeka teknolojisini devreye sokarak, gelecekte daha otonom uzay görevlerinin gerçekleştirilmesine dair umut verici bir model sundular.
Nasıl çalışıyor?
Stanford araştırma ekibi, NASA’nın küp biçimindeki Astrobee robotu ile yürüttükleri çalışmada, bir makine öğrenimi sisteminin UUİ’nin karmaşık ve yoğun modülleri arasında güvenli rotaların mevcut yöntemlere göre çok daha hızlı bir şekilde nasıl planlanabileceğini gösterdiler. Bu gelişme, uzay robotlarının uzun zamandır yaşadığı önemli bir engeli aşma potansiyeli taşımaktadır: Sınırlı bilgi işlem gücü ve minimum insan müdahalesi ile bu zorlu mühendislik ortamında hızlı ve güvenli hareket edebilme gerekliliği.
Lider araştırmacı Somrita Banerjee, istasyonun labirent gibi olan ekipman ve deneylerle dolu olmasının hareket planlamasını özellikle karmaşık hale getirdiğini ifade etti. Dünya üzerindeki robotlar için etkili olan algoritmalar, uzayda kullanılmak üzere tasarlanmış daha eski ve radyasyona dayanıklı bilgisayarlarda yavaş kalmaktaydı.
Kısıtlamaların üstesinden gelmek amacıyla Banerjee ve ekibi, karmaşık hareket planlama sorununu birçok basit adıma bölen standart bir optimizasyon yöntemi ile yola çıktı. Ardından, daha önceden hesaplanmış binlerce rotayı kullanarak bir yapay zeka modelini eğittiler. Bu sayede sistem, her yeni plan için sıfırdan hesaplama yapmak yerine, mevcut deneyimle “sıcak başlangıç” (warm start) yaparak işlemeye başladı.
Banerjee, bu yöntemi “Sıcak başlangıç kullanmak, bir yolculuk planlarken haritada düz bir çizgi yerine, daha önce insanların kullandığı bir rotayı esas almak gibidir. Deneyime dayalı bir başlangıç yapıp, ardından optimizasyon sağlarsınız,” şeklinde açıkladı.
Bu yaklaşım, deneme aşamasından önce sıkı güvenlik kontrollerinin gerçekleştirilmesine olanak tanırken, aynı zamanda hesaplama sürelerini de önemli ölçüde azalttı. Araştırmacılara göre, UUİ’de gerçekleştirilen testlerde, yapay zeka destekli sıcak başlangıç ile üretilen rotaların hesaplanması, geleneksel yöntemlere göre yaklaşık %50 ila %60 daha hızlı sonuç vermekteydi.
Banerjee, “Yapay zekanın UUİ’deki bir robotu kontrol etme amacıyla ilk kez uygulandığı bir dönemdeyiz,” diyerek şunları ekledi: “Robotların güvenliği riske atmadan daha hızlı ve etkili bir şekilde hareket edebileceğini gösteriyor; bu durum, insanların sürekli olarak rehberlik edemeyeceği görevler için kritik önem taşıyor.”
Gelecek görevler için zemin hazırlanıyor
Ekip, benzer yapay zeka destekli planlamanın, gelecekte Ay’a, Mars’a ve daha ötesine düzenlenecek görevlerde robotların denetim, lojistik ve bilimsel işler üstlenmesine imkân tanıyacağını vurguladı. Böylelikle astronotların daha önemli görevlere odaklanmaları mümkün olacak.
Banerjee, “Robotlar, Dünya’dan uzaklaştıkça ve görevler daha sık ve maliyet açısından daha uygun hale geldikçe, onlara sürekli olarak yerden tele-operasyon ile kontrol sağlama şansımız kalmayacak. Dahili güvencelere sahip özerklik, sadece destekleyici değil; uzay robotlarının geleceği açısından hayati bir unsur,” ifadelerini kullandı.
