Što se događa kad se robotska svemirska sonda odvoji milijunima kilometara od najbližeg inženjera svemirske letjelice? Ako postoji softverska greška, inženjeri ponekad mogu ispraviti problem prijenosom novih naredbi, ali što ako hardver računala ne uspije? Ako hardver upravlja nečim kritičnim poput potisnika ili komunikacijskog sustava, ne može se puno toga nadzirati misijom; misija može biti izgubljena. Ponekad neuspjeli sateliti mogu se vratiti s orbite, ali kako ne postoji interplanetarna vučna služba za misije na Mars. Može li se nešto učiniti za oštećene računalne sustave daleko od kuće? Odgovor bi mogao biti u projektu nazvanom „Skalabibilna samo konfigurirajuća arhitektura za svemirske sustave za višekratnu upotrebu“. Ali ne brinite, strojevi ne postaju samosvjesni, oni samo uče kako se popraviti ...
Kada svemirske letjelice ne rade na putu do svojih odredišta, često nema puno kontrolora misije. Naravno, ako su nam na dohvat ruke (tj. Sateliti u zemaljskoj orbiti), postoji mogućnost da ih mogu pokupiti svemirske letjelice ili popraviti u orbiti. Na primjer, 1984. godine, Discovery je pokupio dva neispravna satelita na misiji STS-51A (na slici gore). Oba komunikacijska satelita imala su neispravne motore i nisu mogla održavati svoju orbitu. Godine 1993. Space Shuttle Endeavour (STS-61) izvršio je orbitalnu promjenu zrcala na svemirskom teleskopu Hubble. (Naravno, uvijek postoji opcija da se i tajni sateliti mrtvih špijuna mogu srušiti.)
Iako su oba gornja primjera dohvaćanja / popravka najvjerojatnije uključivala mehanički kvar, isto bi se moglo učiniti i ako njihovi računalni sustavi na brodu ne uspiju (ako je to vrijedno troškova skupe misije popravljanja posla). Ali što ako je jedna od robotskih misija izvan Zemljine orbite pretrpjela frustrirajuće kvar hardvera? To također ne mora biti velika greška (ako se dogodio na Zemlji, problem bi se vjerojatno mogao brzo riješiti), ali u svemiru bez inženjera, ova mala pogreška mogla bi izazvati propasti za misiju.
Pa, što je odgovor? Izgradite računalo koje se može popraviti. Možda zvuči kao Terminator 2 priču, ali istraživači sa Sveučilišta u Arizoni istražuju ovu mogućnost. NASA financira rad, a Laboratorija za mlazni pogon poduzima ih ozbiljno.
Ali Akoglu (docent za računalno inženjerstvo) i njegov tim razvijaju hibridni hardverski / softverski sustav koji računala mogu koristiti za liječenje. Istraživači koriste Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) kako bi stvorili procese samoizlječenja na čipskoj razini.
FPGA koriste kombinaciju hardvera i softvera. Budući da se neke hardverske funkcije obavljaju na razini čipa, softver djeluje kao "firmware" FPGA. Alat za firmver je uobičajeni računalni izraz gdje su određene softverske naredbe ugrađene u hardverski uređaj. Iako mikroprocesor obrađuje firmver kao i svaki normalni softver, ova naredba specifična je za taj procesor. U tom pogledu, firmware oponaša hardverske procese. Tu dolaze istraživanja Akoglua.
Istraživači su u drugoj fazi projekta nazvanom Scalable Self-Configuble Architecture for Reusable Space Systems (SCARS) i postavili su pet bežičnih umreženih jedinica koje bi lako mogle predstavljati pet surađujućih rovera na Marsu. Kada dođe do kvara na hardveru, umreženi "prijatelji" rješavaju problem na dvije razine. Prvo, problematična jedinica pokušava popraviti propust na razini čvora. Rekonfiguriranjem upravljačkog softvera jedinica učinkovito konfigurira krug, zaobilazeći pogrešku. Ako nije uspio, prijatelji jedinice izvršavaju rezervnu operaciju, reprogramirajući se za obavljanje pokvarenih operacijskih jedinica kao i svoje. Inteligencija na razini jedinice koristi se u prvom slučaju, ali ako to ne uspije, koristi se inteligencija na razini mreže. Sve se operacije obavljaju automatski, nema ljudske intervencije
Ovo je neko privlačno istraživanje s dalekosežnim koristima. Da se računala mogu liječiti na velike daljine, uštedjeli bi se milijuni dolara. Također, može se produžiti i dugovječnost svemirskih misija. Ovo bi istraživanje moglo biti korisno i za buduće misije. Iako većinu problema s računarom mogu riješiti astronauti, doći će do kritičnih kvarova u sustavu; Korištenje sustava kao što je SCARS mogao bi izraditi sigurnosnu kopiju dok se utvrdi izvor problema.
Izvor: UA News
