В рамках запланированной на завтра миссии SpaceX Transporter 11 на орбиту будет выведен кубсат (небольшой спутник) с платформой Nvidia Jetson Orin NX, предназначенной для запуска систем искусственного интеллекта. Инициаторы проекта хотят испытать новый материал, призванный защитить электронику в условиях космоса.

Источник изображения: CSC/Aethero

ИИ на Земле сегодня является главным технологическим трендом, но его развёртывание на орбите идёт намного медленнее — там спутники подвергаются жёсткому воздействию ионизированных частиц и космического излучения, угрожая электронным компонентам. Чтобы компьютер выжил в космосе, ему нужны защита — рассчитанный на высокие дозы радиации корпус из прочных материалов. Чтобы изготовить пригодный для космоса компьютер, нужны годы, поэтому производителям спутников приходится довольствоваться устаревшими процессорами.

Расположенная в Джорджии Cosmic Shielding Corporation (CSC), учреждённая шведским Техническим университетом Чалмерса, предложила своё решение этой проблемы. Компания разработала экранирующий нанокомпозитный метаматериал — полимер с наночастицами, точный состав которого является коммерческой тайной. Этот материал, уверены его создатели, способен останавливать заряженные частицы. CSC уже провела испытания материала в ускорителях частиц на Земле и в ходе восьмимесячного эксперимента на МКС.

Теперь проект перешёл на новый уровень: на орбите появится полноценный защищённый компьютер с ИИ. Он будет находиться на борту кубсата, созданного компанией Aethero из Сан-Франциско — она специализируется на выпуске высокопроизводительных компьютеров космического класса. Единственной задачей платформы во время его четырехмесячной миссии будет выполнение математических вычислений, результаты которых станут передаваться на Землю и подвергаться проверке.

Подобные системы будут пользоваться спросом, уверены в CSC. Они потребуются производителям спутников и поставщикам услуг по наблюдению за Землёй — их порадует возможность анализировать и обрабатывать изображения прямо на борту спутников. ИИ в космосе поможет в выполнении целого ряда новых миссий, требующих расширенного анализа изображений и визуальной навигации — обслуживание систем на орбите, удаление и манёвры по уклонению от космического мусора. Компьютеры с экранами нового поколения смогут дольше работать в космосе, а с более долгими миссиями сократятся и затраты на них. Этот же материал сможет использоваться в скафандрах, будущих космических станциях и лунных жилищах.

Собственный опыт в создании систем автопилота и цифровых карт местности компания NVIDIA готова использовать и в сфере промышленной автоматизации. Для этого на выставке Computex 2023 была анонсирована платформа Isaac AMR для быстрой разработки автономных мобильных роботов. Таковые, например, могут заменить парк управляемых людьми вилочных погрузчиков в складских помещениях.

Источник изображения: NVIDIA

Многообразие конфигураций соответствующих помещений и выполняемых роботами логистических задач, по словам представителей NVIDIA, заставило создателей платформы Isaac AMR сфокусироваться на трёх направлениях: создании карт, автономности и симуляции. По сути, Isaac AMR является платформой для разработчиков, построенной на архитектуре Nova Orin и аппаратных решениях семейства Jetson AGX Orin. Самодвижущийся робот на четырёх колёсах оснащается четырьмя стереоскопическими камерами, четырьмя широкоугольными камерами, двумя 2D-лидарами и одним 3D-лидаром. Производительность «начинки» такого робота достигает 275 терафлопс.

Этого арсенала вполне хватает для создания трёхмерных карт помещений на основе «облака точек», а также последующего определения оптимальных маршрутов передвижения роботов для выполнения логистических задач. Симуляция на этапе создания специализированных мобильных роботов может использоваться для отработки взаимодействия создаваемых систем с цифровыми двойниками реальных объектов. В фирменной среде симуляции NVIDIA учитываются даже физические свойства всех взаимодействующих объектов. Такая симуляция позволяет снизить вероятность появления ошибок при создании реальных образцов и сократить время разработки. Для программирования «эталонных» роботов не требуется глубокое значение специализированных языков и команд, интерфейс прост и понятен даже начинающим разработчикам.

Первые клиенты скоро получат доступ к Isaac AMR, но на каких условиях он будет осуществляться, NVIDIA не уточняет. По словам представителей компании, использование такой эталонной платформы позволяет сократить сроки разработки и материальные затраты на создание автономных мобильных роботов.

Калифорнийский стартап Monarch Tractor сообщил о начале производства своих первых полностью электрических сельскохозяйственных тракторов MK-V, оснащённых системой автономного управления. Машины базируются на платформе NVIDIA Jetson Xavier и предназначаются для выполнения сельскохозяйственных задач с водителем или без.

Источник изображения: Monarch Tractor

Каждый трактор MK-V оснащён шестью модулями NVIDIA Jetson Xavier NX. Это позволяет машине ориентироваться в пространстве исключительно лишь за счёт установленных на неё камер. По словам конструкторов MK-V, такой подход более практичен по сравнению с GPS-навигацией, которая не всегда может быть доступна в той или иной местности, или достаточно точна. Все необходимые данные об окружающем пространстве MK-V собирает с помощью двух трёхмерных, а также шести обычных камер, а за обработку информации отвечают бортовые компьютеры.

NVIDIA Jetson Xavier NX. Источник изображения NVIDIA

В компании добавляют, что помимо прочего использование платформы NVIDIA Jetson Xavier NX позволяет оптимизировать потребление энергии полностью электрических тракторов MK-V, увеличив время их работы от одной подзарядки. Пиковая мощность MK-V составляет 40–70 л.с. Время работы от одного заряда — до 14 часов.

В пресс-релизе компаний NVIDIA и Monarch указывается, что «трактор MK-V предназначен для ежедневного мониторинга и анализа данных о выращиваемых культурах, с помощью навесного оборудования текущего и нового поколения, оснащённого датчиками и средствами визуализации. Эту информацию можно использовать для корректирования задач, наблюдения за здоровьем посевов, текущего уровня роста, прогнозирования урожайности и т.д.».

Компания Monarch Tractor была основана в 2018 году. В том же году NVIDIA представила вычислительный модуль Jetson Xavier для решения ИИ-задач, а также платформу Isaac для разработчиков, которая помогает сторонним компаниям строить и обучать автономных роботов. В 2021 году Monarch Tractor привлекла на свои разработки $61 млн инвестиций. В настоящий момент капитал компании составляет более $110 млн. Автономные электрические тракторы MK-V производятся при поддержке компании Foxconn на бывшем заводе GM в Лордстауне, штат Огайо.

Ильдар Рахматулин из Университета Хериота-Уатта (Шотландия) совместно с коллегами построил недорогую лазерную установку, которая при помощи системы машинного зрения обнаруживает и отпугивает либо ликвидирует тараканов, эффективно действуя на расстоянии до 1,2 метра.

Источник изображения: github.com/Ildaron

Это уже не первый проект господина Рахматулина по данному направлению: ранее он построил систему, которая при помощи одноплатного компьютера Raspberry Pi и лазера обнаруживает и нейтрализует комаров. В новой итерации инженер заменил компьютер на более эффективный для алгоритмов машинного зрения NVIDIA Jetson Nano. При помощи двух камер система определяет местоположение насекомого; эти данные преобразуются в аналоговый сигнал с величиной напряжения от 0 до 5 В — сигнал попадает на гальванометр, который контролирует угол поворота двух зеркал, а они, в свою очередь, направляют лазерный луч в нужную сторону.

Изобретатель опробовал работу установки с разными мощностями лазера: при небольших показателях луч заставляет насекомое летать — этот более гуманный способ теоретически может их вынудить избегать определённых мест; а на большой мощности таракан эффективно «нейтрализуется» — проще говоря, лазер его убивает. Господин Рахматулин опубликовал все материалы по своему проекту на GitHub и отметил, что компоненты для сборки установки обойдутся не дороже $250. Некоторые энтузиасты, по его словам, уже начали испытывать его изобретение на других насекомых-вредителях, включая шершней. Установка обещает быть эффективнее традиционных альтернатив вроде механических ловушек и химии — последняя зачастую наносит ущерб окружающей среде и уничтожает всех насекомых, а не только вредителей.

В будущих версиях установки автор хочет сделать лазерный луч тоньше и обучить систему прицельно бить по определенным частям тела насекомых. А вот в домашних условиях он пока рекомендует своё изобретение не использовать — оно может нанести ущерб не только тараканам, но и глазам своего владельца.