Инженеры получили «хрустальный шар» для космических операций благодаря прорыву в области физического ИИ
На орбите Земли разница в несколько сантиметров может стать решающей между успешной стыковкой и катастрофическим столкновением, которое приведёт к завершению миссии. Обычно подготовка к таким манёврам занимала месяцы интенсивной обработки огромных массивов данных. Теперь же на это уходят секунды.
Новое сотрудничество между компаниями Flexcompute, Northrop Grumman и NVIDIA привело к созданию инфраструктуры «Physics AI» (Физический ИИ), которая автоматизирует моделирование воздействия струи космического аппарата — хаотичного взаимодействия между выхлопом двигателя и близлежащими конструкциями. Партнёры сократили сроки моделирования в 100 раз, предоставив инженерам своего рода «хрустальный шар» для космических операций. Эта разработка может привести к более эффективной работе космических аппаратов благодаря облегчению конструкций, улучшению экономии топлива и увеличению продолжительности миссий.
Вера Янг, президент и сооснователь Flexcompute, отметила, что компания способна взять самые точные и масштабируемые физические основы и превратить их в высокоточные специализированные решения Physics AI, на которые инженеры могут положиться. По её словам, эта работа демонстрирует, как они меняют роль моделирования — не просто ускоряя его, но расширяя круг задач, которые инженеры могут уверенно решать, и скорость, с которой они способны действовать.
Космос — это пространство неизвестности, которое может приводить к нестабильным явлениям. Когда ракетный двигатель запускается в вакууме, газ мгновенно и бурно расширяется. Это создаёт сложные тепловые нагрузки и физические силы, которые практически невозможно воспроизвести на Земле. Чтобы учесть эти факторы, инженеры традиционно тратят месяцы на выполнение миллионов гиперточных симуляций. Для этого необходимы огромные наборы данных, чтобы гарантировать, что космический аппарат случайно не «приготовит» собственные солнечные панели или не выбьет стыковочный портал из правильного положения. Эта задача замедляла темпы современного освоения космоса.
Интересно, что данное достижение переключает фокус с вычислительной мощности в чистом виде на искусственный интеллект, который понимает физику. В разработке используется фреймворк NVIDIA Physics NeMo, позволяющий встраивать физические законы непосредственно в архитектуру модели. Flexcompute создала систему, которая понимает правила природы, а не просто анализирует данные. Система предоставляет данные, необходимые для принятия критически важных решений в области космической робототехники и управления.
Фахад Хан, директор по основам ИИ в Northrop Grumman, заявил, что его компания прокладывает путь в области физического ИИ, чтобы ускорить проектирование и решать сложные задачи моделирования и симуляции, такие как воздействие струи, что критически важно для удержания позиции, сближения и космической робототехники. Он подчеркнул, что они расширяют границы передовых космических операций. Партнёрство с Flexcompute и NVIDIA, по словам Хана, ускоряет инновации и сроки выполнения миссий, чтобы предоставлять заказчикам превосходные космические возможности с той скоростью, которая им необходима.
В космических миссиях скорость не имеет смысла без точности. Существующие системы ИИ могут выдавать ответ, не объясняя степень его достоверности, но новая система самостоятельно вычисляет уровень своей уверенности для каждого прогноза. Такая прозрачность гарантирует, что инженеры могут полностью доверять ИИ при управлении манёврами в реальном времени и сложными роботизированными задачами с абсолютной определённостью.
Преимущества многочисленны. Повышенная точность способствует устойчивости за счёт сокращения потерь топлива, в то время как более точное моделирование может позволить проектировать более лёгкие космические аппараты с меньшими запасами безопасности. Кроме того, возросшая гибкость трансформирует планирование миссий, позволяя проектам, которые раньше занимали годы, перестраиваться всего за несколько недель. Превращая дни вычислений в секунды понимания с помощью NVIDIA Physics NeMo, партнёрство ускоряет путь от концепции до выхода на орбиту.