Kaj se zgodi, ko se robotska vesoljska sonda zruši na milijone kilometrov od najbližjega inženirja vesoljskih plovil? Če pride do programske napake, lahko inženirji težavo včasih odpravijo z nalaganjem novih ukazov, kaj pa, če računalniška strojna oprema ne uspe? Če strojna oprema nadzoruje nekaj kritičnega, kot so potisniki ali komunikacijski sistem, ni veliko nadzora nad misijo; misija se lahko izgubi. Včasih neuspele satelite lahko izterjamo iz orbite, vendar pa med misijami na Mars ne obstaja medplanetarna vlečna služba. Ali je mogoče kaj storiti za poškodovane računalniške sisteme daleč od doma? Odgovor se lahko skriva v projektu, imenovanem „Prilagodljiva samo-nastavljiva arhitektura za večkratne vesoljske sisteme“. Brez skrbi, stroji ne postanejo samozavestni, ampak se samo učijo popraviti ...
Kadar vesoljska plovila ne delujejo na poti do svojih ciljev, pogosto ne morejo upravljati veliko misij. Seveda, če so nam v dosegu (tj. Sateliti v zemeljski orbiti), obstaja možnost, da jih lahko poberejo posadke Space Shuttle ali jih pritrdijo v orbito. Leta 1984, na primer, je Discovery na misiji STS-51A pobral dva nepravilno delujoča satelita (na sliki zgoraj). Oba komunikacijska satelita sta imela pokvarjene motorje in nista mogla vzdrževati svoje orbite. Leta 1993 Space Shuttle Endeavour (STS-61) je na vesoljskem teleskopu Hubble izvedel orbitalno spremembo ogledal. (Seveda vedno obstaja možnost, da se lahko tudi tajni sateliti mrtvih vohunov ustrelijo.)
Čeprav sta zgoraj navedena primera misije priklica / popravljanja najverjetneje vključevala mehanske okvare, bi bilo mogoče storiti isto, če njihovi računalniški sistemi na vozilu ne bi uspeli (če bi bilo vredno stroškov drage posadke popravljanja). Kaj pa, če je ena od robotskih misij zunaj Zemljine orbite utrpela motečo okvaro strojne opreme? To tudi ne bi smelo biti velika napaka (če bi se to zgodilo na Zemlji, bi težavo verjetno odpravili hitro), toda v vesolju, kjer ni inženirja, bi lahko ta majhna napaka črkovala usodo za misijo.
Torej, kaj je odgovor? Vgradite računalnik, ki se lahko sam popravi. Morda se sliši kot Terminator 2 zgodba, vendar raziskovalci z univerze v Arizoni preiskujejo to možnost. Naso financira delo, laboratorij za reaktivni pogon pa jih jemlje resno.
Ali Akoglu (docent za računalniški inženiring) in njegova ekipa razvijajo hibridni sistem strojne / programske opreme, ki ga računalniki lahko uporabljajo za zdravljenje. Raziskovalci s pomočjo Field Programmable Gate Arrays (FPGA) ustvarjajo samozdravilne procese na ravni čipov.
FPGA uporabljajo kombinacijo strojne in programske opreme. Ker se nekatere strojne funkcije izvajajo na ravni čipov, programska oprema deluje kot "firmware" FPGA. Vdelana programska oprema je pogost računalniški izraz, pri katerem so določeni ukazi programske opreme vgrajeni v strojno napravo. Čeprav mikroprocesor obdeluje programsko opremo tako kot vsak običajni program, je ta ukaz specifičen za ta procesor. V tem pogledu vdelana programska oprema posnema strojne procese. Tukaj prihajajo raziskave Akogluja.
Raziskovalci so v drugi fazi projekta, imenovanega Scalable Self-Configurable Architecture for Reusable Space Systems (SCARS), in postavili pet brezžičnih omrežnih enot, ki bi zlahka predstavljale pet sodelujočih roverjev na Marsu. Ko pride do okvare strojne opreme, se omrežni "prijatelji" spopadajo s težavo na dveh ravneh. Najprej težavna enota poskuša popraviti napako na ravni vozlišča. S ponovnim konfiguriranjem vdelane programske opreme enota učinkovito konfigurira vezje, tako da mimo napake. Če je neuspešno, prijatelji enote izvedejo varnostno kopiranje in se reprogramirajo za izvajanje pokvarjenih operacijskih enot kot tudi svoje. Inteligenca na ravni enote se uporablja v prvem primeru, če pa to ne uspe, se uporabi inteligenca na ravni omrežja. Vse operacije se izvajajo samodejno, človeškega posredovanja ni
To je nekaj privlačnih raziskav z daljnosežnimi koristmi. Če bi se računalniki lahko zdravili na dolge razdalje, bi prihranili milijone dolarjev. Prav tako se lahko podaljša življenjska doba vesoljskih misij. Ta raziskava bi bila koristna tudi za prihodnje misije osebja. Čeprav večino težav z računalnikom lahko odpravijo astronavti, se bodo pojavile kritične okvare sistema; z uporabo sistema, kot je SCARS, je mogoče rešiti varnostno kopiranje, medtem ko je izvor težave.
Vir: UA News
