Спутник впервые самостоятельно определил, что он видит из космоса: NASA опробовала новую технологию

Исследователи впервые продемонстрировали работу спутника, способного самостоятельно определять, что именно он видит из космоса, без необходимости отправлять все полученные изображения на Землю для дальнейшего анализа. Об этом пишет Sciencealert.

Смотрите также : NASA инвестирует сотни миллионов в посадочные аппараты: куда они полетят

Как спутник научился "понимать" свои снимки?

Речь идет о спутнике YAM-9, на борту которого работает система NAVI-Orbital, созданная специалистами Лаборатории реактивного движения NASA (JPL) совместно с компанией Loft Orbital. Описание разработки опубликовано на сервере препринтов arXiv. Это означает, что исследование еще не прошло независимое научное рецензирование.

Традиционно спутники фотографируют поверхность Земли, после чего передают огромные массивы данных на наземные станции. Уже там снимки анализируют люди или специализированные алгоритмы.

Однако современные спутники создают столь большое количество изображений, что скорость их передачи, доступная пропускная способность каналов связи и энергопотребление постепенно становятся серьезными ограничениями. Новая технология предлагает другой подход – анализировать информацию непосредственно на орбите.

На что способен новый искусственный интеллект?

В отличие от традиционных спутниковых систем, NAVI-Orbital позволяет оператору формулировать задачи обычным человеческим языком. Например, можно отдать команду: "Найди все крупные железнодорожные узлы в этой стране" или попросить найти мосты, автомагистрали, водоемы или признаки стихийных бедствий, в частности наводнений или лесных пожаров.

Раньше для того, чтобы научить спутник распознавать новый объект, нужно было создавать новые командные последовательности, повторно проверять программное обеспечение и загружать новые исполняемые файлы. В подходе NAVI-Orbital достаточно просто изменить текстовый запрос, – объясняют авторы работы.

По словам старшего менеджера по маркетингу Loft Orbital Сары Престон, теперь искусственный интеллект может самостоятельно "видеть" изображения и определять, что именно ищет оператор. Это существенно сокращает время между получением снимка и его анализом.

Какая модель ИИ работает на спутнике?

В основе системы лежит Gemma 3 – компактная модель искусственного интеллекта, созданная Google DeepMind. В отличие от крупных языковых моделей, которые обычно работают в мощных дата-центрах, Gemma 3 достаточно компактна, чтобы запускаться даже на ноутбуках.

Для спутников это имеет принципиальное значение, ведь они ограничены размерами, энергопотреблением и производительностью бортовых компьютеров. Gemma 3 – это мультимодальная модель, которая одновременно работает с текстом и изображениями.

Система NAVI-Orbital состоит из трех отдельных AI-агентов:

• координатора, который управляет выполнением задач;
• детектора, который анализирует, классифицирует и кратко описывает изображения;
• диалогового агента, который позволяет оператору задавать вопросы по полученным результатам.

Благодаря этому техническим специалистам больше не нужно программировать отдельный алгоритм для каждой новой миссии. В ходе наземных испытаний систему протестировали на 7960 спутниковых снимках. Она смогла правильно классифицировать их с точностью 88,2 %. ИИ распознавал жилую застройку, пляжи, сельскохозяйственные угодья, горные районы и другие типы местности. Пока что система выполнила лишь два реальных сеанса работы непосредственно на орбите, но разработчики уже планируют новые испытания.

Для чего это может понадобиться?

Исследователи считают, что технология найдет гораздо более широкое применение, чем просто спутниковые снимки Земли. В будущем подобные ИИ-помощники могут работать на лунных и марсианских роверах.

"Мы подумали: астронавты будут работать в герметичных скафандрах, им неудобно пользоваться клавиатурой. Почему бы не предоставить им интерактивного ИИ-помощника, как в видеоиграх или фантастических фильмах?" – пояснила старший системный инженер Хуан Дельфа Виктория.

В Loft Orbital прогнозируют, что сеть из примерно 100 таких спутников позволит организовать практически непрерывное наблюдение за всей Землей в режиме реального времени. В таком случае спутники не будут передавать все полученные снимки на Землю. Они будут самостоятельно анализировать ситуацию и отправлять сообщения только тогда, когда обнаружат нужное событие – например, нефтяное пятно у побережья, новое строительство вблизи государственной границы, дым от масштабных пожаров или другие объекты, определенные оператором.

Какие риски видят авторы исследования?

Несмотря на перспективность технологии, разработчики признают, что она еще требует доработки. В частности, необходимо повысить точность работы системы и проверить ее устойчивость к преднамеренно вредоносным или некорректным запросам.

Кроме того, исследователи обращают внимание на этические вопросы. Передача важных решений по интерпретации спутниковых снимков искусственному интеллекту может вызвать дискуссии, особенно если технологию будут использовать для военных, пограничных или разведывательных задач.

В своей работе авторы подчеркивают, что нынешние результаты лишь демонстрируют принципиальную работоспособность системы, а не подтверждают ее полную надежность во всех возможных сценариях. В то же время они убеждены, что подобные AI-системы в скором времени могут стать стандартом для космических аппаратов нового поколения.