Kas nutinka, kai robotas kosminis zondas sugenda milijonus mylių nuo artimiausio erdvėlaivio inžinieriaus? Jei yra programinės įrangos klaida, inžinieriai kartais gali ištaisyti problemą, įkeldami naujas komandas, bet kas, jei kompiuterio aparatūra sugenda? Jei aparatinė įranga kontroliuoja ką nors kritiško, pavyzdžiui, pavaros ar ryšių sistemos, misijos kontrolė nėra labai didelė. misija gali būti prarasta. Kartais sugedusius palydovus galima atkurti iš orbitos, tačiau misijoms į Marsą nėra tarpplanetinės vilkimo tarnybos. Ar galima ką nors padaryti už sugadintas kompiuterines sistemas toli nuo namų? Atsakymas gali slypėti projekte, pavadintame „Scalable Self-Configurable Architecture for Use Use Space Systems“. Bet nesijaudinkite, mašinos netampa savaime suprantamos, jos tiesiog mokosi, kaip susitvarkyti ...
Kai erdvėlaivis sugenda veikdamas pakeliui į savo kelionės tikslą, misijų kontrolieriai dažnai negali to padaryti. Žinoma, jei jie yra mūsų pasiekiamoje vietoje (t. Y. Palydovai Žemės orbitoje), yra tikimybė, kad juos galės pasiimti „Space Shuttle“ įgulos arba pritvirtinti orbitoje. Pvz., 1984 m. „Discovery“ pasiėmė du netinkamai veikiančius palydovus į STS-51A misiją (pavaizduota aukščiau). Abiejuose ryšių palydovuose buvo sugedę varikliai ir jie negalėjo išlaikyti savo orbitos. 1993 m. „Space Shuttle Endeavour“ (STS-61) Hablo kosminiu teleskopu atliko orbitos veidrodžio keitimą. (Žinoma, visada yra galimybė, kad gali būti nušauti ir slapčiausi mirusių šnipų palydovai.)
Nors abu minėti paieškos / taisymo misijos pavyzdžiai greičiausiai buvo susiję su mechaniniais gedimais, tą patį buvo galima padaryti, jei jų laive esančios kompiuterinės sistemos sugedo (jei tai buvo verta brangiai kainuojančio įdarbinto remonto misijos). O kas, jei viena iš robotinių misijų už Žemės orbitos patyrė varginantį aparatūros veikimą? Tai nebūtinai turi būti didžiulė klaida (jei ji atsitiko Žemėje, greičiausiai problemą būtų galima greitai išspręsti), tačiau kosmose, kuriose nėra inžinierių, ši maža klaida gali lemti misijos likimą.
Taigi, koks yra atsakymas? Sukurkite kompiuterį, kuris galėtų pataisyti save. Tai gali atrodyti taip 2 terminatorius siužeto, tačiau Arizonos universiteto tyrėjai tiria šią galimybę. NASA finansuoja darbą, o reaktyvinio varymo laboratorija į juos žiūri rimtai.
Ali Akoglu (kompiuterių inžinerijos docentas) ir jo komanda kuria hibridinę aparatūros / programinės įrangos sistemą, kurią kompiuteriai gali naudoti norėdami pasveikti. Mokslininkai naudoja programuojamus lauko masyvus (FPGA), kad sukurtų savigydo procesus mikroschemos lygyje.
FPGA naudoja aparatūros ir programinės įrangos derinį. Kadangi kai kurios aparatinės įrangos funkcijos vykdomos lusto lygmeniu, programinė įranga veikia kaip FPGA „programinė įranga“. Firmware yra įprastas kompiuterio terminas, kai specifinės programinės įrangos komandos yra įdėtos į aparatūros įrenginį. Nors mikroprocesorius apdoroja programinę-aparatinę įrangą taip, kaip tai darytų normali programinė įranga, ši komanda yra būdinga tam procesoriui. Šiuo atžvilgiu programinė įranga imituoja aparatūros procesus. Štai čia pateikiami „Akoglu“ tyrimai.
Tyrėjai yra antrame projekto, pavadinto „Scalable Self-Configurable Architecture for Reusable Space Systems“ (SCARS), etape ir sukūrė penkis belaidžius tinklo įrenginius, kurie lengvai galėtų pavaizduoti penkis bendradarbiaujančius maršrutus Marse. Įvykus aparatūros gedimui, tinklo „bičiuliai“ problemą sprendžia dviem lygiais. Pirma, sunerimęs padalinys bando ištaisyti triktį mazgo lygyje. Iš naujo sukonfigūravęs programinę-aparatinę įrangą, įrenginys veiksmingai perkonfigūruoja grandinę, apeidamas klaidą. Jei nesiseka, skyriaus bičiuliai atlieka atsarginę operaciją, perprogramuodami save taip, kad atliktų sugedusio skyriaus operacijas. Pirmuoju atveju naudojama vieneto lygio žvalgyba, tačiau, jei tai nepavyktų, naudojama tinklo lygio žvalgyba. Visos operacijos atliekamos automatiškai, žmogaus įsikišimo nėra
Tai keli patrauklūs tyrimai, turintys didelę naudą. Jei kompiuteriai galėtų išsigydyti dideliu atstumu, būtų sutaupyta milijonų dolerių. Taip pat gali būti prailginta kosminių misijų trukmė. Šie tyrimai taip pat būtų vertingi būsimoms komandiruotoms misijoms. Nors didžiąją dalį kompiuterio problemų gali išspręsti astronautai, įvyks kritinių sistemų gedimai; naudojant tokią sistemą, kaip „SCARS“, galima rasti gyvybės gelbėjimo atsarginę kopiją ieškant problemos šaltinio.
Šaltinis: „UA News“
