Chuyện gì xảy ra khi một robot phá vỡ thăm dò không gian xuống hàng triệu dặm từ các kỹ sư tàu vũ trụ gần nhất? Nếu có lỗi phần mềm, đôi khi các kỹ sư có thể sửa lỗi bằng cách tải lên các lệnh mới, nhưng nếu phần cứng máy tính bị lỗi thì sao? Nếu phần cứng đang điều khiển thứ gì đó quan trọng như máy đẩy hoặc hệ thống thông tin liên lạc, thì có rất nhiều điều khiển nhiệm vụ có thể làm; nhiệm vụ có thể bị mất. Đôi khi các vệ tinh thất bại có thể được phục hồi từ quỹ đạo, nhưng vì ở đó, không có dịch vụ kéo xe liên hành tinh nào cho các nhiệm vụ lên Sao Hỏa. Có thể làm bất cứ điều gì cho các hệ thống máy tính bị hư hỏng xa nhà? Câu trả lời có thể nằm trong một dự án có tên là Kiến trúc có thể tự cấu hình có thể mở rộng cho các hệ thống không gian tái sử dụng. Nhưng đừng lo, máy móc không thể tự nhận ra, họ chỉ học cách tự sửa
Khi tàu vũ trụ gặp trục trặc trên đường đến đích, thường thì không có nhiều điều khiển nhiệm vụ có thể làm. Tất nhiên, nếu chúng nằm trong tầm tay của chúng ta (tức là các vệ tinh trên quỹ đạo Trái đất), thì có khả năng chúng có thể được các phi hành đoàn Tàu con thoi đón hoặc cố định trên quỹ đạo. Ví dụ, vào năm 1984, hai vệ tinh gặp trục trặc đã được Discovery nhặt được trong nhiệm vụ STS-51A (hình trên). Cả hai vệ tinh liên lạc đều có động cơ gặp trục trặc và không thể duy trì quỹ đạo của chúng. Năm 1993, tàu con thoi Endeavour (STS-61) đã thực hiện thay đổi gương quỹ đạo trên Kính viễn vọng Không gian Hubble. (Tất nhiên, có luôn luôn có tùy chọn rằng các vệ tinh gián điệp chết bí mật hàng đầu cũng có thể bị bắn hạ.)
Mặc dù cả hai ví dụ về nhiệm vụ lấy / sửa chữa ở trên rất có thể liên quan đến sự cố cơ học, điều tương tự có thể được thực hiện nếu hệ thống máy tính trên máy bay của chúng bị hỏng (nếu nó đáng giá cho một nhiệm vụ sửa chữa có người lái đắt tiền). Nhưng chuyện gì sẽ xảy ra nếu một trong những nhiệm vụ robot ngoài quỹ đạo Trái đất bị trục trặc phần cứng? Nó cũng không phải là một lỗi lớn (nếu nó xảy ra trên Trái đất, vấn đề có thể được khắc phục nhanh chóng), nhưng trong không gian không có kỹ sư có mặt, lỗi nhỏ này có thể gây ra lỗi cho nhiệm vụ.
Vậy câu trả lời là gì? Xây dựng một máy tính có thể tự sửa. Nó có vẻ như Kẻ hủy diệt 2 cốt truyện, nhưng các nhà nghiên cứu tại Đại học Arizona đang điều tra khả năng này. NASA đang tài trợ cho công việc và Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực đang thực hiện chúng một cách nghiêm túc.
Ali Akoglu (trợ lý giáo sư về kỹ thuật máy tính) và nhóm của ông đang phát triển một hệ thống phần cứng / phần mềm lai có thể được sử dụng bởi các máy tính để tự chữa lành. Các nhà nghiên cứu đang sử dụng Mảng cổng lập trình trường (FPGA) để tạo ra các quá trình tự phục hồi ở cấp độ chip.
FPGA sử dụng kết hợp phần cứng và phần mềm. Bởi vì một số chức năng phần cứng được thực hiện ở cấp độ chip, phần mềm này hoạt động như chương trình cơ sở dữ liệu FPGA. Phần sụn là thuật ngữ máy tính phổ biến trong đó các lệnh phần mềm cụ thể được nhúng trong thiết bị phần cứng. Mặc dù bộ vi xử lý xử lý phần sụn giống như bất kỳ phần mềm thông thường nào, lệnh cụ thể này dành riêng cho bộ xử lý đó. Về mặt này, phần mềm bắt chước các quy trình phần cứng. Đây là nơi nghiên cứu của Akoglu vào.
Các nhà nghiên cứu đang ở giai đoạn thứ hai của dự án có tên Kiến trúc tự cấu hình có thể mở rộng cho các hệ thống không gian tái sử dụng (SCARS) và đã thiết lập năm đơn vị kết nối mạng không dây có thể dễ dàng đại diện cho năm máy bay hợp tác trên sao Hỏa. Khi xảy ra sự cố phần cứng, các bạn bè trên mạng đã giải quyết vấn đề ở hai cấp độ. Đầu tiên, đơn vị gặp khó khăn cố gắng sửa chữa trục trặc ở cấp nút. Bằng cách cấu hình lại phần sụn, thiết bị sẽ cấu hình lại mạch một cách hiệu quả, bỏ qua lỗi. Nếu không thành công, bạn bè của đơn vị thực hiện thao tác sao lưu, tự lập trình lại để thực hiện các hoạt động của đơn vị bị hỏng cũng như của chính họ. Trí thông minh cấp đơn vị được sử dụng trong trường hợp đầu tiên, nhưng nếu thất bại này, trí thông minh cấp mạng được sử dụng. Tất cả các hoạt động được thực hiện tự động, không có sự can thiệp của con người
Đây là một số nghiên cứu quyến rũ với lợi ích sâu rộng. Nếu máy tính có thể tự chữa lành ở khoảng cách xa, hàng triệu đô la sẽ được tiết kiệm. Ngoài ra, tuổi thọ của các nhiệm vụ không gian có thể được kéo dài. Nghiên cứu này cũng sẽ có giá trị cho các nhiệm vụ có người lái trong tương lai. Mặc dù phần lớn các sự cố máy tính có thể được khắc phục bởi các phi hành gia, các lỗi hệ thống quan trọng sẽ xảy ra; sử dụng một hệ thống như SCARS có thể thực hiện sao lưu cuộc sống trong khi nguồn gốc của vấn đề đang được tìm thấy.
Nguồn: Tin tức UA
