فضانوردان آرتمیس با هوش مصنوعی صحبت خواهند کرد
ناسا قصد دارد برای کمک به فضانوردان مأموریت آرتمیس به مقصد ماه، از دستیار صوتی ویژه‌ای که بر پایه‌ی هوش مصنوعی طراح شده است، استفاده کند.
در داستان‌ها و فیلم‌های علمی-تخیلی به‌کارگیری یک دستیار هوش مصنوعی برای فضانوردان بسیار رایج است. مثلا کاپیتان کرک، اسپاک و دیگر فضانوردان فیلم «پیشتازان فضا» یا «استارترک» (Startreck) مدام با کامپیوتری به نام «اینترپرایز» (Enterprise) گفت‌وگو و از او درباره‌ی وضعیت فضاپیما و محیط ناآشنای بیرون سؤال می‌کردند.
حالا به‌نظر می‌رسد که با بازگشت ناسا به کاوش‌های انسانی ماه، فضانوردان در مأموریت‌های خود واقعا با رایانه صحبت خواهند کرد و با توجه تنها بودن آن‌ها در سفر به قلمروهای تازه، وجود یک دستیار هوش مصنوعی می‌تواند بسیار کاربردی باشد.
زمانی که «لاکهید مارتین» (Lockheed Martin) شرکت سازنده‌ی فضاپیمای جدید «اوریون» (Orion) برای اولین بار طرح کامپیوتر سخنگو را درنظر گرفت، مهندسان فکر می‌کردند که فقط با یک لپ‌تاپ و یک دستیار صوتی آمازون اکو دات روی فضاپیما می‌توانند این کار را عملی کنند اما به گفته‌ی «راب چمبرز» (Rob Chambers) مدیر استراتژی فضای غیرنظامی و تجاری لاکهید مارتین «موضوع به این سادگی هم نبود!»
فراتر از محدودیت‌های فنی، آن‌ها ناچار بودند بر رفتارهای تهدیدآمیز احتمالی یک کامپیوتر فضایی در طول سفر، مانند آنچه در فیلم «۲۰۰۱: یک ادیسه فضایی» دیده شد، غلبه کنند. بر خلاف دستیار هوشمند فیلم استارترک، کامپیوتر «هال ۹۰۰۰» (HAL 9000) در ادیسه‌ی فضایی دچار نقص فنی می‌شود، کنترل فضاپیما را در دست می‌گیرد و حتی با تلاش‌های خدمه برای خاموش کردن خود مبارزه می‌کند.
کاپیتان کرک در حال گفت‌وگو با کامپیوتر اینترپرایز
Credit: CBS Photo Archive / Getty Images
این فقط یک نگرانی مطرح شده در داستان‌های علمی-تخیلی نیست. تابستان امسال «بلیک لموین» (Blake Lemoine) توسعه‌دهند‌ه‌ی سابق هوش مصنوعی در گوگل، با بیان اینکه ربات چت طراحی شده توسط آن‌ها خودآگاه شده است، بسیار جنجال‌آفرین شد. این ماجرا یک گفت‌وگوی سراسری درباره‌ی را میزان آگاهی و امکان خودآگاهی هوش مصنوعی ایجاد کرد.
چنین ادعاهایی به افزایش ترس از فناوری هوشمند که مدت‌هاست در فرهنگ عامه وجود دارد، دامن می‌زند. اینکه روزی هوش مصنوعی به توانمندی‌هایی دست می‌یابد که بر انسان مسلط می‌شود. به همین دلیل پس از پیشنهاد وجود دستیار صوتی، برخی احتمال خرابکاری هوش مصنوعی را مطرح کردند.
اما لاکهید مارتین و همکاران این شرکت ازجمله ناسا، بر این باورند که داشتن یک دستیار صوتی مجازی و امکان برقراری تماس‌های ویدیویی کار فضانوردان را راحت‌تر می‌کند و به آن‌ها امکان می‌دهد بدون نیاز به حضور پشت ابزارهای کنترلی، اطلاعات را بررسی کنند. موضوعی که به گفته‌ی مهندسان حتی می‌تواند باعث ایمنی بیشتر شود.
به همین دلیل هم نسخه‌ی آزمایشی این فناوری همراه با مأموریت بدون سرنشین آرتمیس ۱ به مدار ماه خواهد رفت تا متخصصان قابلیت‌های آن را در عمل بررسی کنند. این پروژه بر اساس یکی از همراهان آرتمیس در اساطیر یونان، «کالیستو» (Callisto) نام گرفته و قرار است به تیم مأموریت پاسخ‌های لحظه‌ای درباره‌ی وضعیت فضاپیما، میزان ذخیره‌ی مخازن آب، سطح باتری و دیگر داده‌های مأموریت ارائه کند.
هزینه‌ی این آزمایش توسط شرکت‌های خصوصی همکار در این پروژه پرداخت می‌شود. یک دستیار «آمازون الکسا» (Amazon Alexa) که به‌طور خاص برای این مأموریت سفارشی‌سازی شده است، به حدود ۱۲۰ هزار خوانش داده دسترسی دارد، یعنی بیش از چیزی که فضانوردان در گذشته در اختیار داشتند. علاوه بر این به برخی اطلاعات اضافی هم که قبلا فقط توسط تیم کنترل زمینی مأموریت فراهم می‌شد، دسترسی دارد.
برای نخستین مأموریت هیچ فضانوردی، البته به جز آدمک موجود در کابین، در اوریون حضور نخواهد داشت. اما این پرواز فضایی ۴۲ روزه، با آزمایش مدارهای مختلف و ورود مجدد به جو، راه را برای اعزام خدمه به ماه در مأموریت‌های بعدی باز می‌کند. اینکه آیا در سفرهای آینده یک دستیار مجازی هم حضور خواهد داشت یا نه، بستگی به نمایش موفقیت‌آمیز این فناوری در آرتمیس ۱ دارد.
برای آزمایش الکسا، تیم کنترل مأموریت از نرم‌افزار کنفرانس ویدئویی ارائه شده توسط «سیسکو» (Cisco) به نام «وب‌اکس» (WebEx) استفاده خواهد کرد. سیسکو نرم‌افزار خود را روی یک آیپد که در داخل کابین نصب می‌شود، اجرا می‌کند و دوربین‌هایی هم که در سرتاسر کابین اوریون نصب شده‌اند، نحوه‌ی عملکرد آن را زیر نظر دارند.
آزمایش هوش مصنوعی کالیستو در فضاپیمای اوریون در مرکز فضایی کندی
Credit: NASA
در بیشتر موارد، دستیار مجازی به سؤالاتی مانند «الکسا، سرعت اوریون چقدر است؟» و یا «الکسا، دمای داخل کابین چقدر است؟» پاسخ می‌دهد. به گفته‌ی «جاستین نیکولاس» (Justin Nikolaus) طراح صدای الکسا در این پروژه، تنها چیزی که سیستم واقعا می‌تواند کنترل کند، چراغ‌ها هستند.
او افزود: «در زمینه‌ی کنترل فضاپیما، ما به هیچ بخش یا نرم‌افزار حیاتی مأموریت دسترسی نداریم. ما در اوریون به‌طور ایمن و فقط به‌صورت آزمایشی فعالیت خواهیم داشت.» با این توضیحات شاید دستیار صوتی این فضاپیما چندان هم پیشرفته به‌نظر نرسد. اما یک چالش این بود که مهندسان مجبور بودند کاری کنند تا دستگاه امکان تشخیص صدای موجود در یک اتاقک فلزی را داشته باشد.
شرایط آکوستیکی اوریون، با سطوحی که بیشتر فلزی هستند، متفاوت از هر چیزی بود که توسعه‌دهندگان قبلا با آن مواجه شده بودند. به گفته‌ی نیکولاس، آموخته‌های آن‌ها از این پروژه، اکنون در محیط‌های صوتی چالش‌برانگیز روی زمین، مانند تشخیص گفتار در ماشین در حال حرکت با شیشه‌های پایین استفاده می‌شود.
مهم‌ترین تغییر نسبت به دستگاه‌های آماده‌ی آمازون در بازار این است که این سیستم، فناوری جدیدی را معرفی می‌کند که شرکت آن را «کنترل صدای محلی» (Local Voice Control) می‌نامد و به الکسا امکان می‌دهد تا بدون اتصال به اینترنت هم کار کند. در حالی که روی زمین، الکسا تحت فضای ابری و توسط مرکز داده‌ی مرکزی بر بستر اینترنت اجرا می‌شود.
اما در اعماق فضا و زمانی که اوریون صدها هزار کیلومتر دورتر از زمین است، تأخیر زمانی برای رسیدن داده‌ها بسیار زیاد خواهد بود. حتی با نگاهی به مأموریت‌های فضایی آینده به مریخ، این تأخیر می‌تواند از مقیاس ثانیه تا یک ساعت طول بکشد تا پیام‌ها به فضاپیمایی در مسیر مریخ، در حدود ۱۵۰ میلیون کیلومتری، منتقل شوند. به همین دلیل مهندسان یک کامپیوتر اختصاصی برای پردازش داده‌ها روی فضاپیما ساختند.
نیکولاس در این‌باره افزود: «این داده‌ها یک چیز مشخص و از قبل معلوم نیست، بلکه پردازش واقعی در زمان واقعی است. تمام این هوشمندی‌ها باید روی خود فضاپیما وجود داشته باشد، زیرا نمی‌خواستیم بر اثر تأخیر زمانی انتقال داده‌ها از فضاپیما به زمین و برعکس، با مشکل مواجه شویم.»
علاوه بر این، برای سؤالاتی که الکسا نمی‌تواند به‌صورت آفلاین پاسخ دهد، کالیستو از شبکه‌ی فضای دوردست ناسا که مجموعه‌ای از دیش‌های رادیویی در سراسر کره‌ی زمین است، استفاده و سیگنال‌ها را به سرور ابری روی زمین هدایت می‌کند. با این کار کالیستو می‌تواند از طیف وسیع‌تری از درخواست‌ها، مانند خواندن اخبار یا گزارش نتایج ورزشی یا حتی سفارش دستمال توالت و کیسه‌ی زباله پشتیبانی کند!
در حقیقت طراحان این توانایی را ایجاد کرده‌اند تا فضانوردان در مأموریت‌های آینده، امکان خرید چیزهایی از آمازون هم داشته باشند. هرچند تحویل فوری به مقصد ماه انجام نمی‌شود، اما برای نمونه ارسال گل برای همسر در یک موقعیت خاص، می‌تواند از کاربردهای احتمالی باشد.
دیش شبکه‌ی فضای دوردست ناسا در مادرید
Credit: NASA/JPL-Caltech
شرکت سیسکو همچنین از شبکه‌ی اعماق فضای ناسا برای ارائه‌ی ویدیو کنفرانس استفاده خواهد کرد. فضانوردان می‌توانند از این ابزار، برای جلسات «وایت‌برد مشترک» (Whiteboarding) با همکاران خود در هیوستون استفاده کنند. تصور کنید که اگر چنین چیزی در گذشته دردسترس بود، چقدر به کمک خدمه‌ی آپولو ۱۳ می‌آمد. برای مثال در آن زمان ناسا سعی کرد بدون کمک تصویری، با آن‌ها صحبت کند تا یک فیلتر هوای گِرد را در یک حفره‌ی مربع جای دهند.
اما پخش تصاویر با وضوح بالا در گستره‌ی منظومه‌ی شمسی، به‌ویژه با چنین ظرفیت محدود داده‌ای آسان نیست. به گفته‌ی چمبرز یکی از دلایلی که لاکهید مارتین، سیسکو را به‌عنوان همکار این پروژه انتخاب کرد، تخصص این شرکت در فشرده‌سازی ویدیو بود.
از سویی در حالی که سیگنال‌ها در فضا حرکت می‌کنند، ممکن است داده‌ها مخدوش شوند. بنابراین سیسکو روی فناوری تصحیح خطا هم کار کرده است تا انتقال داده‌ها را یکنواخت کند. چمبرز در این رابطه افزود: «یکی از همکاران من در سیسکو اشاره می‌کند که آن‌ها در تلاشند تا کیفیت ۴K، پهنای باند بالا و اترنت نوع گیگابیتی را با استفاده از یک مودم دایل-آپ دهه‌ی ۱۹۸۰ منتقل کنند. بدیهی است که شبکه‌ی فضای دوردست بسیار بسیار توانمند است، اما ما تلاش می‌کنیم تا با این بهینه‌سازی‌‌ها امکان انجام ویدیو کنفرانس مدرن را داشته باشیم.»
برای ساخت دستیار مجازی سفارشی، مهندسان از فضانوردان هم نظرخواهی کردند. یکی از درخواست‌های آن‌ها داشتن یک سرویس دیکته بود. زیرا اغلب دفترچه‌های یادداشت و خودکارهای فضانوردان در نبود گرانش شناور می‌شوند و استفاده از کامپیوتر هم در چنین شرایطی دشوار است. نیکولاس در این‌باره اشاره کرد: «اگر به ریزگرانش عادت نکرده باشید و شروع به تایپ روی صفحه‌کلید متصل به کابین کنید، نیروی شما بر صفحه کلید، بدن شما را از آن دور می‌کند.»
اما گفت‌وگو با دستیار صوتی امکانات بیشتری در اختیار فضانوردان قرار می‌دهد. برای نمونه در پاسخ به «الکسا، می‌توانی مرا به ماه ببری؟» اگر منظور یک آهنگ از «فرانک سیناترا» (Frank Sinatra) باشد، می‌تواند در کابین پخش کند!
یا اگر فضانورد بپرسد «الکسا، آیا می‌توانی درها را باز و بسته کنی؟» خوشبختانه پاسخ منفی است. چمبرز تأکید کرد که این سیستم نمی‌تواند کاری را انجام دهد که فضانوردان در معرض خطر قرار دهد. او افزود: «ما خیلی به این موضوع فکر می‌کنیم، نه اینکه بخواهیم باعث حساسیت آن‌ها شویم و چیزی مانند فیلم خیزش ماشین‌ها را در ذهن داشته باشیم.»
اما در هر صورت نرم‌افزار پیچیده است و ممکن است از طریق پیچیدگی‌های غیرمنتظره در کارهای مختلف، رفتارهای عجیبی هم نشان دهد، چمبرز با بیان این مطلب گفت: «کاری که ما انجام می‌دهیم این است که سیستم را طوری طراحی می‌کنیم که امکان صحبت این دستگاه با دستگاه دیگری وجود نداشته باشد.»
بنابراین اگر همه چیز طبق برنامه پیش برود، شاید بیشترین آسیبی که نسخه‌ی واقعی HAL می‌تواند ایجاد کند، شوخی با خانواده‌ی یک فضانورد و تحویل یک پیتزای نطلبیده به آن‌ها از آمازون باشد!
عکس کاور: فضانورد دیوید بومن در حال صحبت با کامپیوتر هال ۹۰۰۰ در فیلم ۲۰۰۱ ادیسه فضایی
Credit: Sunset Boulevard / Corbis Via Getty Images
منبع: Mashable
