ИИ и ОД уже давно вышли за пределы научной фантастики, где они когда-то представлялись лишь как инструменты для колонизации космоса и освоения межзвездных пространств.
Благодаря недавним полетам на марсианскую поверхность, разработке компанией SpaceX многоразовых сверхтяжелых ракет и исследованиям в области автономной робототехники с искусственным интеллектом, мы стоим на пороге новой эры в освоении космоса.
Недавние исследования открыли путь к тому, чтобы роботы с искусственным интеллектом могли добывать материалы прямо на поверхности планеты и строить сооружения, способные обеспечить безопасное проживание людей, снабжая их кислородом.
Инновационные исследования в области "конституционного ИИ", основанного на демократическом мнении, могут стать решением проблемы управления космосом, позволяя человечеству "экспортировать" эффективные модели управления на другие планеты.
Вместо того чтобы поручать колонистам строительство, они могут просто зайти в пригодный для жизни, почти готовый объект и чувствовать себя как дома. Конституции, поддерживаемые ИИ, будут поддерживать общественные функции, которые будут развиваться по мере развития колонии.
Открытие экзопланет с помощью искусственного интеллекта
Исследование экзопланет - планет за пределами нашей Солнечной системы - является важным шагом в нашем стремлении понять космос и найти пригодные для жизни миры.
Марс - это ступенька на пути к колонизации экзопланет, а выявление и исследование экзопланет помогает нам лучше понять Землю и то, почему именно она является "избранной" для обитания развитых форм жизни.
Сайт Космический телескоп "Кеплер запущенный в 2009 году, сыграл решающую роль в дальнейших исследованиях экзопланет. Его основная задача заключалась в наблюдении более 150 000 звезд и выявлении экзопланет путем обнаружения минутного ослабления света звезд при прохождении планет перед звездами-хозяевами.
Эта миссия, длившаяся с 2009 по 2013 год, привела к открытию тысяч экзопланет, но огромный объем данных, собранных "Кеплером", было крайне сложно проанализировать с помощью традиционных статистических методов.
Внедрение искусственного интеллекта, в частности глубоких нейронных сетей под названием ExoMinerЭто позволило исследователям проанализировать многолетние данные, полученные с помощью космических телескопов, таких как "Кеплер", что дало возможность идентифицировать новые планетарные тела с поразительной точностью.
В 2021 году ExoMiner подтвердил 301 новую экзопланету. Миссия "Кеплер" в целом была невероятно успешной, в результате чего по состоянию на 6 декабря 2021 года было подтверждено 4888 экзопланет.
Наследие "Кеплера" очень велико: после девяти лет работы в открытом космосе он предоставил доказательства того, что наше ночное небо заполнено миллиардами скрытых планет, многие из которых могут быть способны поддерживать жизнь в прошлом, настоящем или будущем.
Закладывая основы для колонизации
Для успешного заселения других планет людям понадобятся обширные ресурсы, включая кислород и сырье. Один из вариантов - доставка ресурсов в космос с помощью ракеты, что становится все более возможным благодаря системе Falcon Heavy компании SpaceX.
Однако, учитывая, что каждая миссия обходится в миллиарды долларов, было бы гораздо эффективнее синтезировать и собирать эти ресурсы на месте с помощью автономных роботов и исследовательских лабораторий, отправленных на планету до прибытия людей.
Роботы могли бы заняться строительством готовой инфраструктуры для колонизаторов. Инфраструктура может быть построена и тщательно протестирована для обеспечения безопасности, прежде чем ставить на кон жизни людей. Можно будет даже добывать ресурсы прямо на поверхности планеты.
Исследователи уже предложили множество теоретических методов строительства инфраструктуры на таких планетах, как Марс, в том числе для недавнего проекта НАСА Задача 3D-печати среды обитания, в котором перед дизайнерами была поставлена задача создать практичные убежища со встроенными механизмами выживания в критических ситуациях. Идеи включали в себя строительство убежищ, встроенных в скалы, или 3D-печатных убежищ, использующих лед в качестве строительного материала.
Последние достижения в области ИИ, ОД и робототехники смогут поддерживать строительство вне планеты, возможно, даже автономно управляя всем процессом строительства.
Например, китайская исследовательская группа успешно использовали искусственный интеллект для создания кислорода на смоделированной марсианской поверхности. Робот с искусственным интеллектом, как подробно описано в исследовании, опубликованном в журнале Синтез природыПеред ним была поставлена задача разработать из образцов марсианской породы катализатор, необходимый для ускорения процесса получения кислорода из воды.
Полученный катализатор помогает расщепить воду (H2O) на кислород (O2) и водород (H2) посредством электрохимической реакции, что теоретически позволит автономным роботам на Марсе синтезировать кислород до прибытия людей.
Профессор Цзюнь Цзян, соавтор работы, подчеркнул значимость достижения, заявив: "Самое большое значение имеет то, что робот, управляемый искусственным интеллектом, способен производить полезные химические вещества в неизвестных условиях из неизвестных материалов".
Подобные роботы и автономные исследовательские лаборатории могут создать кислород на других планетах для людей, когда те прибудут на них, заложив основу для колонизации.
Создание материалов на других планетах
В ходе исследований также открываются методы автономного поиска и синтеза новых материалов с помощью машинного обучения. DeepMind Недавно была достигнута новая веха в материаловедении благодаря Система "Графические сети для исследования материалов" (GNoME).
GNoME разместили 2,2 миллиона новых кристалловНа это, по словам исследователей, ушло бы около 800 лет при использовании обычных методов. Далее были протестированы 700 стабильных материалов, и 41 из 58 были синтезированы автономной лабораторией под названием A-Lab.
Сайт Лаборатория A-Lab в Беркли смешивает и нагревает ингредиенты для синтеза новых материалов, сочетая робототехнику с машинным обучением, чтобы справиться со всеми задачами при минимальном участии человека.
Представьте себе будущее, в котором системы искусственного интеллекта, подобные GNoME, будут развернуты на таких планетах, как Марс. В сочетании с другими технологиями они могли бы сыграть важную роль в выявлении и синтезе материалов непосредственно из планетарной среды. В то же время многоразовые ракеты, такие как Falcon Heavy, могут доставлять материалы с Земли, чтобы снабжать строительных роботов сырьем или готовыми к сборке деталями в плоской упаковке.
В ходе прошлых исследований уже были разработаны методы анализа поверхности других растений. Мы мало что знали о составе марсианской поверхности и ее погоде до 2018 года, когда на орбите появился аппарат Миссия Mars InSight задался целью всесторонне проанализировать планету.
InSight оснащен тремя основными приборами:. Сейсмический эксперимент по изучению внутренней структуры (SEIS), пакет теплового потока и физических свойств (HP³) и эксперимент по вращению и внутренней структуре (RISE).
- Сложный сейсмометр SEIS измерил внутренние колебания Марса, чтобы выявить свойства его коры, мантии и ядра.
- Цель HP³ - измерить температуру Красной планеты и определить ее внутренние тепловые потоки.
- RISE, используя радиотехнические данные, проанализировал колебания северного полюса Марса, чтобы получить представление о размере и составе его металлического ядра.
Исследовательские миссии, подобные InSight, могут собирать первые данные о колонизируемых планетах, чтобы помочь разработать технологии и методы, позволяющие максимально эффективно использовать ресурсы планеты.
В процессе строительства будут использованы уникальные геологические особенности планеты и состав атмосферы, чтобы создать материалы, подходящие для строительства мест обитания, систем жизнеобеспечения и другой необходимой инфраструктуры для человеческих колоний.
Способность искусственного интеллекта быстро анализировать и перебирать миллионы потенциальных комбинаций ускорит процесс поиска подходящих материалов для различных колонизационных нужд.
ИИ для управления космосом
Когда в космосе появятся колонии, ИИ поможет управлять ими.
Управление космосом - сложная тема, заставляющая нас задаться вопросом: чью политику и общественные модели мы экспортируем в новую колонию?
Формирование выборных или представительных форм управления из ограниченного числа людей - неидеальный вариант, особенно на начальных этапах колонизации. Конфликты и расхождения во взглядах могут привести к катастрофе, особенно когда колонизаторы должны справиться со стрессом и трудностями, связанными с обитанием на другой планете.
ИИ может стать решением проблемы, предлагая готовые модели управления, которые мы разрабатываем на Земле. Одним из интересных примеров является работа Anthropic над "Конституционный искусственный интеллектВ этом случае речь идет о кодировании явных ценностей в системах ИИ посредством демократического процесса.
Использование конституционного ИИ предлагает новый подход к внедрению демократических ценностей в системы ИИ. Это предполагает участие общественности в разработке набора принципов, или "конституции", для моделей ИИ, обеспечивающих соответствие принимаемых ими решений общепринятым нормам и ценностям.
Общественная этика и законы в космосе
Продолжая работу над конституционным ИИ, компания Anthropic разработала "коллективный конституционный ИИВ ней Anthropic использовала процесс общественного участия, в котором приняли участие около 1000 американцев, чтобы разработать конституцию для системы искусственного интеллекта, продемонстрировав возможность привлечения общественности к управлению искусственным интеллектом.
Примечательно, что эта техника позволила улучшить показатели смещения по сравнению со стандартными конститутивными моделями Anthropic.
В контексте управления космосом аналогичные процессы могут быть реализованы для сбора глобального вклада в решение ключевых вопросов, таких как распределение ресурсов, межпланетная этика и защита окружающей среды.
Такой демократический подход гарантирует, что системы ИИ в управлении космосом будут опираться на различные точки зрения, что сделает политику более представительной и всеохватывающей. Кроме того, они смогут развиваться по мере роста космических обществ.
Применяя этот подход к управлению космосом, можно разработать системы конституционного ИИ, которые будут поддерживать и обеспечивать соблюдение космических законов и политики, отражающих коллективный человеческий консенсус.
Это может включать управление космическим движением, регулирование добывающей деятельности на небесных телах и обеспечение этической и экологической ответственности при исследовании космоса. Кроме того, подход на основе общественной конституции может помочь обеспечить прозрачность мониторинга и правоприменительной деятельности и их соответствие общественным ценностям.
Конечно, здесь предстоит проделать большую работу, поскольку сбалансировать соблюдение ИИ этических принципов с практической функциональностью очень сложно, особенно в том, что касается предотвращения создания слишком осторожных или бесполезных систем. Более того, системы управления ИИ все равно будут подвержены предвзятости и искажениям, созданным ИИ, как признает Anthropic в своей работе.
От автономного строительства пригодных для жизни зданий до управления с помощью ИИ - опасности и трепет колонизации космоса представляют собой одновременно и новые горизонты, и вызов.
ИИ сможет взять на себя часть работы по колонизации космоса, возможно, создавая пригодную для жизни инфраструктуру с кислородом, природными ресурсами и даже плодородными фермами, готовыми накормить колонизаторов по прибытии.
Что касается управления, то ИИ позволит человечеству разрабатывать и экспортировать тщательно проверенные конституционные модели, которые будут прозрачно принимать ключевые решения.
Научная фантастика? На данный момент, но, вероятно, не навсегда.
