Yapay Zeka’nın NASA’nın Mars gezgini bilimini nasıl değiştirdiği şöyle:

Bazı bilim insanları, tam olarak hangi verileri arayacaklarını, nerede bulacaklarını ve nasıl analiz edeceklerini bilen “akıllı” uzay araçlarıyla gezegenleri keşfetmeyi hayal ediyor. Bu hayali gerçeğe dönüştürmek zaman alacak olsa da, NASA’nın Perseverance Mars gezgini ile yapılan ilerlemeler bu yönde umut verici adımlar sunuyor.

Yaklaşık üç yıldır, keşif görevi Kızıl Gezegen’in kayalarındaki mineralleri arayan bir yapay zeka türünü test ediyor. Bu, yapay zekanın Mars’ta kaya kompozisyonunun gerçek zamanlı analizine dayalı otonom kararlar almak için kullanıldığı ilk sefer.

Yazılım, Güney Kaliforniya’daki NASA Jet Propulsion Laboratuvarı tarafından geliştirilen bir spektrometre olan PIXL’i (X-ışını Litokimyası için Gezegensel Enstrüman) destekler. PIXL, bir kayanın yüzeyindeki minerallerin kimyasal bileşimini haritalayarak, bilim insanlarının kayanın Mars’ın eski geçmişinde mikrobiyal yaşamı destekleyebilecek koşullarda oluşup oluşmadığını belirlemesine olanak tanır.

“Uyarlanabilir örnekleme” adı verilen yazılım, otonom olarak cihazı bir kaya hedefine yakın bir yere konumlandırır, ardından daha derinlemesine incelenmeye değer mineralleri bulmak için PIXL’in hedef taramalarına bakar. Tüm bunlar, gezicinin Dünya’daki görev kontrolörleriyle konuşması olmadan gerçek zamanlı olarak yapılır.

“PIXL’in yapay zekasını temel bilime odaklanmak için kullanıyoruz,” dedi JPL’den aletin baş araştırmacısı Abigail Allwood. “Bu olmadan, verilerde ilginç bir şeyin ipucunu görürdünüz ve daha fazla incelemek için kayayı yeniden taramanız gerekirdi. Bu, PIXL’in verileri insanlar incelemeden bir sonuca varmasını sağlar.”

PIXL dahil Perseverance’ın cihazlarından gelen veriler, bilim insanlarının bir kaya çekirdeğini ne zaman deleceklerini ve onu titanyum metal bir tüpe koyup kapatacaklarını belirlemelerine yardımcı oluyor. Böylece, NASA’nın Mars Örnek Getirme kampanyasının bir parçası olarak, diğer yüksek öncelikli örneklerle birlikte Dünya’ya daha ileri incelemeler için getirilebilecek.

Uyarlanabilir örnekleme, Mars’ta AI’nın tek uygulaması değildir. Perseverance’tan yaklaşık 2.300 mil (3.700 kilometre) uzakta, gezginin kayaları şekillerine ve renklerine göre bir lazerle otonom olarak vurmasına izin veren bir AI biçimine öncülük eden NASA’nın Curiosity’si bulunmaktadır.

Her lazer zap’inden sonra yanan gazı incelemek bir kayanın kimyasal bileşimini ortaya çıkarır. Perseverance, aynı yeteneğin yanı sıra Dünya’dan belirli bir yön olmadan gezinmesini sağlayan daha gelişmiş bir AI biçimine sahiptir. Her iki keşif aracı da her günün yüzlerce ayrı komutunu planlamak için hala düzinelerce mühendis ve bilim insanına güveniyor, ancak bu dijital zekalar her iki görevin de daha az zamanda daha fazlasını yapmasına yardımcı oluyor.

“PIXL’in uyarlanabilir örneklemesinin arkasındaki fikir, bilim insanlarının veri yığınındaki iğneyi bulmalarına yardımcı olmak, böylece diğer şeylere odaklanmaları için zaman ve enerji kazanmaktır,” diyor JPL’den emekli olmadan önce uyarlanabilir örneklemenin uygulanmasına öncülük eden Peter Lawson. “Sonuç olarak, en iyi bilimi daha hızlı toplamamıza yardımcı oluyor.”

PIXL’i Konumlandırmak İçin Yapay Zeka Kullanımı

AI, PIXL’e iki şekilde yardımcı olur. Birincisi, enstrüman bir kaya hedefinin yakınına geldiğinde enstrümanı tam olarak doğru şekilde konumlandırır. Perseverance’ın robotik kolunun ucunda bulunan spektrometre, altı küçük robotik bacak olan hekzapod üzerinde durur. PIXL’in kamerası, konumlandırmaya yardımcı olmak için enstrüman ile kaya hedefi arasındaki mesafeyi tekrar tekrar kontrol eder.

Mars’taki sıcaklık dalgalanmaları Perseverance’ın kolunun mikroskobik bir miktarda genişleyip daralmasına yetecek kadar büyüktür, bu da PIXL’ın nişanını bozabilir. Hexapod, kayayla temas etmeden olağanüstü yakınlığa ulaşmak için aleti otomatik olarak ayarlar.

“İhtiyacımız olan doğruluğu elde etmek için mikron ölçeğinde ayarlamalar yapmamız gerekiyor,” dedi Allwood. “Bir mühendisin ensesindeki tüyleri diken diken edecek kadar kayaya yaklaşıyor.”

Mineral haritası yapımı

PIXL pozisyon aldığında, başka bir AI sistemi parlama şansı yakalar. PIXL, bir kayanın posta pulu büyüklüğündeki bir alanını tarar ve mikroskobik noktalardan oluşan bir ızgara oluşturmak için binlerce kez X-ışını ışını gönderir. Her nokta, mevcut minerallerin kimyasal bileşimi hakkında bilgi verir.

Mineraller, Mars hakkında temel soruları yanıtlamak için hayati önem taşır. Kayaya bağlı olarak, bilim insanları suyun kayayı nasıl oluşturduğuna dair ipuçları saklayan karbonatları veya Mars geçmişinde mevcut olsaydı mikroplara besin sağlamış olabilecek fosfatları arıyor olabilirler.

Bilim insanlarının yüzlerce X-ışını darbesinden hangisinin belirli bir minerali ortaya çıkaracağını önceden bilmesinin bir yolu yok, ancak cihaz belirli mineralleri bulduğunda daha fazla veri toplamak için otomatik olarak durabilir; bu eyleme “uzun bekleme” adı verilir. Sistem makine öğrenimi yoluyla geliştikçe, PIXL’in uzun beklemeyle odaklanabileceği minerallerin listesi büyüyor.

“PIXL, bilim insanlarının belirli bir zamanda aradıkları şeye göre yapılandırılabilmesi bakımından bir tür İsviçre çakısıdır,” diyor yazılımın geliştirilmesine yardımcı olan JPL’den David Thompson. “Mars, her gün düzenli iletişimlerimiz olduğu ve bu sayede yol boyunca ayarlamalar yapma şansımız olduğu için yapay zekayı test etmek için harika bir yerdir.”

Gelecekteki görevler güneş sisteminin daha derinlerine doğru yol aldığında, şu anda Mars’ta olan görevlerden daha uzun süre temassız kalacaklar. Bu nedenle, insanlığın yararına bilim yürütürken ve gezerken görevler için daha fazla özerklik geliştirmeye yönelik güçlü bir ilgi var.