Pašārstēšanās
Publicēts: 29.04.2008
Kas notiek, kad kosmosa kuģis salūst miljoniem kilometru attālumā no tuvākās remontdarbnīcas? Ja tā ir programmatūras kļūda, problēmu reizēm izdodas labot, nosūtot kosmosa kuģa datoram jaunas komandas. Bet ja problēma ir pašā datorā? Ja dators kontrolē kādu lidojumam svarīgu tehniku, tad visticamāk kosmosa kuģis ir nolemts iznīcībai.
Dažreiz sabojātus pavadoņus un kosmosa kuģis var savākt orbītā vai salabot. Šobrīd nepastāv tāds serviss starpplanetāriem lidojumiem. Ko gan var iesākt, ja dators sabojājas atrodoties miljoniem kilometru attālumā no Zemes? Atbilde meklējama projektā, kas saucas "Mērogojama paškonfigurējoša atkārtoti izmantojamo kosmisko sistēmu arhitektūra".
Kad kosmosa kuģis sabojājas pa ceļam uz nosprausto mērķi, vadības centrs uz Zemes bieži vien neko nevar izdarīt. Ja šis kosmosa kuģis ir sniedzamības robežās (piemēram, pavadoņi orbītā ap Zemi), to iespējams pārtvert kosmosā vai turpat uz vietas salabot. Discovery komanda 1984. gadā šādi pārtvēra divus sabojātus mākslīgos pavadoņus. 1993. gadā Endeavour apkalpe veica Habla teleskopa spoguļa nomaiņu orbītā ap Zemi.
Abos gadījumos problēma bija tehnikā, bet tieši tādus pašus labošanas darbus orbītā var veikt, ja ir sabojājies dators. Protams, ja labošanas izmaksas ir tā vērtas, lai organizētu lidojumu. Ja šādas problēmas rodas kosmosa kuģim, kas atrodas tālāk, tad lielākoties projekts tiek norakstīts. Pat niecīgs datora bojājums var izrādīties liktenīgs.
Kā to novērst? Jāuzbūvē dators, kas spēj pats sevi labot. Gluži kā filmās Terminators. Arizonas universitātes zinātnieki patlaban strādā pie šī projekta, kuru finansē NASA.
Ali Akoglu un viņa komanda izstrādā hibrīdsistēmu, kas varētu tikt izmantota datoros, lai tie spētu paši salaboties. Izmēģinājumos tiek izmantoti programmējamie masīvi FPGA, lai izveidotu pašārstēšanās metodes procesoru līmenī.
FPGA izmanto tehnikas un programmatūras kombināciju. Tā kā dažas tehnikas funkcijas tiek veiktas procesora līmenī, programmatūra kalpo kā FPGA programmaparatūra (firmware). Specifiskas programmatūras komandas tiek iestrādātas pašā ierīcē. Lai arī procesors uztver šo "firmware" kā parastu programmu, tā ir specifiska konkrētajam procesoram.
Šobrīd notiek izstrādes otrais etaps, kura nolūkiem izveidotas piecas bezvadu tīklā saslēgtas vienības, kas imitē piecus neatkarīgus visurgājējus uz Marsa. Kad tiek piefiksēts bojājums tehnikas līmenī, problēma tiek apkarota divos līmeņos. Vispirms tiek mēģināts salabot problēmu vienības līmenī. Pārkonfigurējot programmaparatūru, tiek apiets bojātais posms un vienība turpina funkcionēt normāli. Ja šī pirmā līmeņa remontdarbi nepalīdz, pārējās vienības pārprogrammē sevi, lai varētu veikt gan savas, gan bojātās vienības darbības. Pirmajā gadījumā tiek lietots vienas vienības līmeņa saprāts, otrā - tīkla līmeņa intelekts. Visas darbības tiek veiktas pilnīgi automatizēti, bez cilvēka iejaukšanās.
Ja datori tiešām būs spējīgi sevi salabot, tiks ieekonomēti miljoniem dolāru. Papildus tam pagarināsies kosmisko projektu ilgums. Šī tehnoloģija noteikti noderēs arī lidojumiem un projektiem, kuros piedalās cilvēki. Kritisku problēmu gadījumos aparatūra spēs izveidot rezerves ķēdes, dodot cilvēkiem laiku sameklēt problēmas iemeslus.
UA News
Komentāri
