آن را سخت به اندازه کافی برای به دست آوردن یک خودمختار خودرو به کار بر روی زمین است. آن را حتی سخت تر بر روی یک سیاره دیگر.

اواخر این ماه ناسا است که انتظار می رود برای راه اندازی آن آخرین مریخ, پشتکار, در روز اول از آن نوع ماموریت به سیاره سرخ. آن کار این است که جمع آوری و ذخیره زمین شناسی نمونه به طوری که آنها در نهایت می تواند به زمین بازگشته است. پشتکار را صرف آن روز مجبور Jezero دهانه باستانی مریخ دلتای و نمونه آن جمع آوری ممکن است برای اولین بار شواهدی از حیات فرازمینی. اما در ابتدا آن را به آنها را پیدا کنید. که برای آن نیاز به برخی از لعنتی خوب کامپیوتر—حداقل توسط مریخ استاندارد.

پشتکار است که به طور قابل توجهی بیشتر مستقل از هر یک از ناسا قبلی چهار rovers و طراحی شده است به چه فیلیپ Twu یک سیستم رباتیک مهندس ناسا در آزمایشگاه پیشرانش جت خواستار یک “ماشین خود رانندگی در مریخ است.” مانند آنهایی که در زمین پشتکار حرکت را با استفاده از آرایه ای از سنسورهای تغذيه اطلاعات به الگوریتم بینایی ماشین. اما در حالی که زمینی خودروهای در حال بسته بندی شده با بهترین کامپیوترهای پول می توانید خرید کامپیوتر اصلی در پشتکار است در مورد به عنوان سریع به عنوان یک بالا پایان کامپیوتر … از سال 1997. تنها راه پشتکار را poky مغز قادر به رسیدگی به همه این خودمختار رانندگی است چرا که ناسا به آن کامپیوتر دوم که در عمل مانند یک روبات راننده.

قبلی rovers, ناوبری نرم افزار تا به حال برای به اشتراک گذاری محدود منابع محاسباتی با تمام سیستم های دیگر. بنابراین برای رسیدن از یک نقطه به نقطه دیگر است که این مریخ نورد را به یک تصویر برای درک بهتر از محیط اطراف خود درایو و سپس توقف برای چند دقیقه به شکل بعدی آن حرکت می کند. اما از آنجا که پشتکار می تواند به کاهش بسیاری از آن ناوبری بصری فرآیندهای به یک کامپیوتر اختصاص داده شده, آن را نمی خواهد باید به این stop-and-go رویکرد به اکتشاف مریخ. به جای اصلی آن کامپیوتر می توانید شکل و خارج چگونه به پشتکار که در آن قرار است برای رفتن و ماشین بینایی کامپیوتر می توانید مطمئن شوید که آن را ضربه نیست هر سنگ و در راه است. “ما در حال حرکت نزدیک تر و نزدیک تر به قادر بودن به طور مداوم رانندگی و فکر می کنم” Twu می گوید.

استقلال مهم است برای پشتکار ماموریت. فاصله بین زمین و مریخ آنقدر بزرگ است که می توانید آن را به یک سیگنال رادیویی سفر در سرعت نور تا 22 دقیقه را به یک سفر یک طرفه. این تاخیر باعث می شود آن را غیر ممکن است برای کنترل یک رور در زمان واقعی و در انتظار نزدیک به یک ساعت برای یک فرمان به یک سفر رفت و برگشت بین مریخ و زمین عملی نیست یا. پشتکار یک بسته بندی شده برنامه—آن نیاز به رها کردن یک هلیکوپتر کوچک برای پرواز تست و سپس جمع آوری ده ها تن از نمونه های سنگ و پیدا کردن یک محل بر روی سطح به آنها را ذخیره کنید. (بعد ماموریت را کش بازگشت به زمین پس از آن می تواند مورد مطالعه نشانه هایی از زندگی است.) اگر مریخ نورد است که امید به انجام همه از این در سال اختصاص داده شده برای آن ماموریت اصلی آن است که قادر به ایجاد بسیاری از جهت گیری های خود را.

زمینی خودمختار وسایل نقلیه به طور معمول استفاده از لیزر برای تعیین که در آن یک شی است و چگونه دور از آن ممکن است اما این Lidar سیستم های بزرگ انرژی و مستعد ابتلا به شکست مکانیکی. به جای پشتکار را با استفاده از استریو بینایی و بصری odometry به کشف کردن که در آن است بر روی سیاره سرخ. استریو چشم انداز ترکیبی از دو عکس از یک “چپ دوربین” و “حق گیری” برای ایجاد یک تصویر 3D از مریخ نورد در اطراف در حالی که ویژوال odometry نرم افزار تجزیه و تحلیل تصاویر در زمان از هم جدا برآورد تا چه حد به مریخ منتقل شده است.

“ما نگران مکانیکی قابلیت اطمینان از Lidar برای یک ماموریت فضایی می گوید:” لری Matthies ارشد تحقیقات دانشمند و استاد راهنما از بینایی کامپیوتر گروه ناسا در آزمایشگاه پیشرانش جت. “ما شروع به استفاده از استریو چشم انداز 3D ادراک در JPL دهه پیش زمانی که Lidars بودند به مراتب کمتر و این کار بسیار خوب است.”

Matthies کمک کرده است و ساخت سیستم های ناوبری بصری برای هر رور است که تا کنون رفته به مریخ است. گذشته از Sojourner ناسا اولین مریخ نورد در سیاره سرخ, همه از تلفن همراه خود را کاشفان باید با استفاده از یک ترکیب از دید استریو و بصری odometry به اطراف. اما چه چیزی باعث پشتکار ویژه است که آن را به سخت افزار اختصاص داده شده و یک مجموعه از فانتزی جدید الگوریتم برای بینایی ماشین.

پشتکار جدید دیجیتال, عینک اجازه خواهد داد که آن را به مستقل حرکت در اطراف آن چندین بار سریع تر از پیشینیان خود که بدان معنی است که این مریخ نورد به زمان بیشتری برای تمرکز اصلی آن اهداف علمی. هنوز هم آن را در پشتکار یک روز کامل به درایو همان فاصله کاهلی پوشش می تواند در یک ساعت. اما در مقایسه با ناسا قبلی مریخ rovers, پشتکار یک میله داغ می باشد. “طولانی ترین رانندگی است که هر مریخ مریخ نورد تا به حال انجام شده در یک روز 219 متر می گوید:” Twu. “ما قادر به رانندگی در اطراف 200 متر در هر روز به طور متوسط پشتکار خواهد شد ضربه و یا بیش از زمان سابقه برای مریخ rovers.”

آن را نمی پشتکار گسل است که به آن فکر می کند به آرامی; سرزنش تابش. مریخ ندارد یک میدان مغناطیسی یا یک جو ضخیم برای محافظت از آن را از ذرات باردار جریان از این خورشید و این ذرات ویران می تواند بر روی یک کامپیوتر. آنها می تواند باعث ترانزیستور برای روشن و خاموش کردن زمانی که آنها قرار نیست به, و اگر به اندازه کافی از این خطاهای جمع آوری آنها می تواند یک کامپیوتر به سقوط. این می تواند باعث از دست دادن اطلاعات با ارزش—و یا شکست کل ماموریت—پس از مهندسین ناسا انجام همه چیز آنها می توانند برای جلوگیری از سقوط از اتفاق می افتد در وهله اول.

وجود دارد بسیاری از تکنیک ها را به یک کامپیوتر سیستم ایمنی بدن به تابش. برای مثال این امکان وجود دارد برای اضافه کردن اضافی ترانزیستور است که سخت تر برای روشن و خاموش کردن است که باعث می شود آنها کمتر به احتمال زیاد به حرف یک متمرد یون. Minal Spike فضا سیستم های معمار در Xilinx کالیفرنیا فن آوری شرکت است که طراحی و ساخته شده است دستگاه بینایی کامپیوتر برای پشتکار می گوید که این تراشه تابش سخت طراحی شده توسط. بر اساس آزمایش های انجام شده توسط شرکت تراشه نباید تجربه بیش از دو بیت تلنگر خطا—که در آن یک یون باعث می شود یک بیت از اطلاعات ذخیره شده در حافظه به تغییر از یک به صفر یا بالعکس—به ازای هر سال.

اما به طور کلی حفاظت از یک پردازنده از تابش مستلزم به خطر انداختن عملکرد آن است. این تا حدی است که با طراحی پردازنده و تا حدودی با این واقعیت است که آن را به سادگی طول می کشد زمان طولانی برای تست یک جزء ایمنی به تابش. در آن زمان یک جزء واجد شرایط و عملکرد دولت از هنر پردازنده اتحاد رسید جلوتر است. ناسا مهندسین نمی خواهید به استفاده از پیر فناوری; اما آنها را می خواهید به استفاده از تکنولوژی آنها می دانند که کار خواهد کرد. این نوع از تراشه های Xilinx پشتکار با استفاده از پرواز در چندین قبلی ماموریت های فضایی است و نزدیک به یک دهه از داده های عملکرد به آن را به بالا.

“ما در صنعت فضایی است که به طور سنتی بسیار ریسک گریز و وجود یک منطق که می گوید:” Spike. “یک خطای کوچک می تواند باعث یک کل ماموریت به جنوب به طوری که آنها می خواهید به استفاده از یک جزء است که در حال حاضر شده است به فضا به جای سعی کنید فن آوری های جدید. قابلیت کلیدی است.”

Xilinx ماشین بینایی کامپیوتر خواهد شد در حال اجرا با نام تجاری جدید چشم انداز الگوریتم توسعه یافته توسط Twu, Matthies و همکاران خود در ناسا. بر خلاف self-driving cars بر روی زمین پشتکار ندارد لوکس از یک بانک قدرتمند کامپیوتر در آن تنه برای پردازش تصویر. انرژی و قدرت پردازش منابع گرانبها در سیاره سرخ که بدان معنی است که این الگوریتم که پشتکار با استفاده از به حرکت باید به عنوان تکیه و کارآمد که ممکن است بدون به خطر انداختن خود دقت است.

“الگوریتم همیشه می توانید یک اشتباه را حتی اگر سخت افزار مناسب می گوید:” Matthies. “در بینایی کامپیوتر وجود دارد دورافتاده که باعث الگوریتم به اشتباه. و بنابراین ما باید به پایمال کردن که امکان.” نقاط دورافتاده ممکن است شامل یک وضعیت که در آن مریخ نورد نمی تواند دیدن یک شی و یا اشتباهات آن را برای چیز دیگری است. یک راه حل برای این مشکل این است که تغذیه rover سیستم ناوبری اطلاعات از سنسورهای دیگر به آن را فقط با تکیه بر نگاه به اطراف. مثلا ژیروسکوپ و شتاب سنج به کمک rover درک شیب و زبری سطح.

دیگر راه حل این است که به افشای rover الگوریتم های به عنوان بسیاری از سناریو که ممکن است قبل از آن را راه اندازی به طوری وجود ندارد هیچ شگفتی هنگامی که آن را به مریخ است. ناسا در آزمایشگاه پیشرانش جت در پاسادنا زیادی وجود دارد, هوای آزاد, زمینه های پوشیده شده با تخته سنگ ها و خاک قرمز است که شبیه سازی مریخ چشم انداز است. این مریخ حیاط و برای چند سال گذشته آن را به عنوان یک زمین آزمایش و اثبات برای این الگوریتم که راهنمای پشتکار. Twu و همکاران خود را به طور منظم گرفته ماکت مریخ نورد به مریخ حیاط و به عمد ساخته حالات است که آنها فکر می اشتباه رور. برای مثال اگر لندرور سوار خود را به یک بن بست می تواند از آن رد گم کردن و سعی کنید یک مسیر جدید?

“پیچیده تر از سیستم انواع تصمیم گیری آن می تواند می گوید:” Twu. “ساخت مطمئن شوید که شما تحت پوشش هر سناریو ممکن است که این مریخ نورد ممکن است به اجرا شده است بسیار چالش برانگیز است. اما آن را با انجام بسیاری از واقعا دست-در آزمون مانند این است که ما پیدا کردن خصلت در الگوریتم است.”

اما تنها وجود دارد بسیاری از راه های مختلف به ترتیب تخته سنگ در گودال ماسهبازی. اکثر آزمون پشتکار ناوبری الگوریتم های تست شده هستش در مجازی شبیه سازی که در آن رور تیم انداخت هر سناریو قابل تصور در rover نرم افزار برای گرفتن ایده از چگونه آن را انجام دهد در آن شرایط. این بود که هنوز هم عمدتا برروی آن بکشید (مجازی) سنگ در اطراف وجود دارد اما واقعا محدود به انواع مناظر و حالات است که می تواند الگوبرداری شود. Twu می گوید این آزمایش های گسترده ای از الگوریتم های بصری همراه با تمام داده های حسگر کشیده در توسط مریخ نورد اجازه خواهد داد که پشتکار به حرکت بسیار مشکل تر زمین از هر یک از دیگر مریخ rovers.

اما حتی کامل ترین شبیه سازی های کم رنگ در مقایسه با چیزی که واقعی است. این مریخ نورد را تحت آن اکثر سهام بالا تست در عین حال زمانی که آن را لمس کردن در سیاره سرخ بهمن به بعد. اگر همه می رود و مسیر آن را توطئه ممکن است ما را به شواهدی از زندگی فراتر از زمین است.


بزرگ تر سیمی داستان
  • چگونه ماسک های رفت و از همین حالا-پوشیدن به باید
  • 13 کانال یوتیوب ما گیک بیش از
  • تکنولوژی مواجه آن با استفاده از برچسب “استاد” و “برده”
  • پوکر و روانشناسی از عدم قطعیت
  • با نگه داشتن coronas—و یا چرا این ویروس برنده
  • 👁 آماده شدن برای هوش مصنوعی برای تولید کمتر جادوگری. به علاوه: دریافت آخرین اخبار AI
  • 🎙️ گوش دادن به سیمی ما پادکست جدید در مورد آینده چگونه متوجه است. گرفتن آخرین قسمت و مشترک به 📩 خبرنامه به نگه دارید تا با تمام ما را نشان می دهد
  • 💻 ارتقاء کار خود را با بازی ما دنده تیم های مورد علاقه, لپ تاپ, کیبورد تایپ جایگزین و سر و صدا لغو هدفون

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.de

نرم افزار گرامرلی