จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อยานอวกาศโพรบหุ่นยนต์แตกออกไปหลายล้านไมล์จากวิศวกรยานอวกาศที่ใกล้ที่สุด หากมีข้อผิดพลาดซอฟต์แวร์บางครั้งวิศวกรสามารถแก้ไขปัญหาได้ด้วยการอัปโหลดคำสั่งใหม่ แต่ถ้าฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ล้มเหลว หากฮาร์ดแวร์กำลังควบคุมบางสิ่งที่สำคัญอย่างเช่นเครื่องขับดันหรือระบบสื่อสารไม่มีการควบคุมภารกิจจำนวนมากที่สามารถทำได้ ภารกิจอาจสูญหาย บางครั้งดาวเทียมที่ล้มเหลวสามารถกู้คืนได้จากวงโคจร แต่เนื่องจากไม่มีบริการลากจูงอวกาศสำหรับภารกิจสู่ดาวอังคาร สามารถทำอะไรกับระบบคอมพิวเตอร์ที่เสียหายไกลจากบ้านได้หรือไม่? คำตอบอาจอยู่ในโครงการที่เรียกว่า "สถาปัตยกรรมที่กำหนดค่าเองได้ที่ปรับขนาดได้สำหรับระบบอวกาศที่นำกลับมาใช้ใหม่" แต่ไม่ต้องกังวลเครื่องจักรไม่ได้ตระหนักถึงตนเองพวกเขาเพียงแค่เรียนรู้วิธีแก้ไขตัวเอง ...
เมื่อยานอวกาศทำงานผิดปกติระหว่างทางไปยังจุดหมายปลายทางของพวกเขามักจะมีผู้ควบคุมภารกิจไม่มากนัก แน่นอนหากพวกเขาอยู่ในอุ้งมือของเรา (เช่นดาวเทียมในวงโคจรของโลก) มีความเป็นไปได้ที่พวกเขาจะสามารถรับลูกเรืออวกาศกระสวยอวกาศหรือแก้ไขวงโคจรได้ ยกตัวอย่างเช่นในปี 1984 ดาวเทียมสองดวงที่ชำรุดได้รับการค้นพบโดยภารกิจ STS-51A (ภาพด้านบน) ดาวเทียมสื่อสารทั้งสองมีมอเตอร์ที่ทำงานผิดปกติและไม่สามารถรักษาวงโคจรไว้ได้ ในปี 1993 Space Shuttle Endeavour (STS-61) ได้ทำการเปลี่ยนกระจกวงโคจรบนกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (แน่นอนว่ายังมีตัวเลือกที่ดาวเทียมลับสายลับที่ตายแล้วจะถูกยิงด้วย)
แม้ว่าทั้งสองตัวอย่างการเรียกคืน / ซ่อมแซมภารกิจเหนือความล้มเหลวทางกลที่เกี่ยวข้องส่วนใหญ่ก็สามารถทำได้เช่นเดียวกันหากระบบคอมพิวเตอร์ของพวกเขาล้มเหลว แต่ถ้าหากหนึ่งในภารกิจของหุ่นยนต์ที่อยู่นอกวงโคจรโลกประสบปัญหาการทำงานผิดพลาดของฮาร์ดแวร์? มันไม่จำเป็นต้องเป็นข้อผิดพลาดขนาดใหญ่เช่นกัน (หากเกิดขึ้นบนโลกปัญหาอาจจะได้รับการแก้ไขอย่างรวดเร็ว) แต่ในพื้นที่ที่ไม่มีวิศวกรที่มีอยู่
ดังนั้นคำตอบคืออะไร สร้างคอมพิวเตอร์ที่สามารถแก้ไขได้ มันอาจฟังดูเหมือน Terminator 2 เรื่องราว แต่นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยแอริโซนากำลังตรวจสอบความเป็นไปได้นี้ นาซ่าให้การสนับสนุนเงินทุนในการดำเนินงานและห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion ดำเนินการอย่างจริงจัง
Ali Akoglu (ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมคอมพิวเตอร์) และทีมของเขากำลังพัฒนาระบบฮาร์ดแวร์ / ซอฟต์แวร์แบบไฮบริดที่คอมพิวเตอร์อาจใช้เพื่อรักษาตัวเอง นักวิจัยกำลังใช้ Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) เพื่อสร้างกระบวนการรักษาตัวเองที่ระดับชิป
FPGA ใช้การผสมผสานระหว่างฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ เนื่องจากฟังก์ชันฮาร์ดแวร์บางอย่างทำงานในระดับชิปซอฟต์แวร์จึงทำหน้าที่เป็น "เฟิร์มแวร์" FPGA เฟิร์มแวร์เป็นคำศัพท์ทั่วไปของคอมพิวเตอร์ที่ฝังคำสั่งซอฟต์แวร์เฉพาะไว้ในอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ แม้ว่าไมโครโปรเซสเซอร์จะประมวลผลเฟิร์มแวร์เช่นเดียวกับซอฟต์แวร์ปกติ แต่คำสั่งนี้เฉพาะเจาะจงสำหรับโปรเซสเซอร์นั้น ในแง่นี้เฟิร์มแวร์เลียนแบบกระบวนการฮาร์ดแวร์ นี่คือที่มาของการวิจัยของ Akoglu
นักวิจัยอยู่ในขั้นตอนที่สองของโครงการที่เรียกว่า Scalable Self-Configurable Architecture สำหรับระบบอวกาศที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ (SCARS) และได้จัดตั้งหน่วยเครือข่ายไร้สายจำนวนห้าหน่วย เมื่อฮาร์ดแวร์ทำงานผิดปกติเกิดขึ้น“ เพื่อน” ในเครือข่ายจะจัดการกับปัญหาในสองระดับ ขั้นแรกหน่วยที่มีปัญหาจะพยายามซ่อมแซมความผิดพลาดที่ระดับโหนด ด้วยการกำหนดค่าเฟิร์มแวร์ใหม่เครื่องจะทำการกำหนดค่าวงจรใหม่อย่างมีประสิทธิภาพโดยผ่านข้อผิดพลาด หากไม่สำเร็จเพื่อนของยูนิตจะทำการสำรองข้อมูลโดยตั้งโปรแกรมใหม่เพื่อดำเนินการกับหน่วยที่แตกหักเช่นเดียวกับของตนเอง หน่วยสืบราชการลับระดับหน่วยจะใช้ในกรณีแรก แต่หากล้มเหลวนี้จะใช้หน่วยสืบราชการลับระดับเครือข่าย การดำเนินการทั้งหมดจะดำเนินการโดยอัตโนมัติไม่มีการแทรกแซงของมนุษย์
นี่คืองานวิจัยที่น่าดึงดูดและมีประโยชน์มากมาย หากคอมพิวเตอร์สามารถรักษาตัวเองในระยะไกลได้เงินจำนวนหลายล้านดอลลาร์จะถูกบันทึกไว้ นอกจากนี้การยืดอายุของภารกิจอวกาศอาจยืดออกไป การวิจัยนี้จะเป็นประโยชน์ต่อภารกิจในอนาคต แม้ว่าส่วนใหญ่ของปัญหาคอมพิวเตอร์สามารถแก้ไขได้โดยนักบินอวกาศความล้มเหลวของระบบที่สำคัญจะเกิดขึ้น การใช้ระบบเช่น SCARS สามารถทำการสำรองข้อมูลช่วยชีวิตในขณะที่แหล่งที่มาของปัญหาจะถูกพบ
ที่มา: UA News
