Mis juhtub, kui robot kosmosesond murdub lähimast kosmoselaeva insenerist miljonite miilide kaugusele? Tarkvaravea olemasolul saavad insenerid mõnikord probleemi lahendada, laadides üles uued käsud, kuid mis juhtuks, kui arvuti riistvara tõrkeks? Kui riistvara juhib midagi kriitilist nagu tõukejõud või sidesüsteem, pole missiooni juhtimine eriti võimalik. missioon võib kaotada. Mõnikord saab rikkega satelliite orbiidilt taastada, kuid Marsil toimuvatel missioonidel pole planeetidevahelist pukseerimisteenust. Kas kodust kaugel asuvate kahjustatud arvutisüsteemide jaoks saab midagi ette võtta? Vastus võib peituda projektis, mida nimetatakse korduvkasutatavate kosmosesüsteemide skaleeritavaks isekonfigureeritavaks arhitektuuriks. Kuid ärge muretsege, masinad ei muutu ise teadlikuks, nad lihtsalt õpivad, kuidas ennast parandada ...
Kosmoselaevade rikke korral nende sihtkohta jõudmisel ei ole missioonikontrolöridel sageli midagi palju teha. Muidugi, kui need asuvad meie käeulatuses (st satelliidid Maa orbiidil), on võimalus, et neid saavad kosmoselaevade meeskonnad vastu võtta või orbiidile fikseerida. Näiteks 1984. aastal võttis Discovery missioonilt STS-51A kaks rikkega satelliiti (ülal pildil). Mõlemal sidesatelliidil olid rikkega mootorid ja nad ei suutnud oma orbiiti säilitada. 1993. aastal viis kosmosesüstik Endeavour (STS-61) Hubble'i kosmoseteleskoobiga läbi orbitaalse peegelmuutuse. (Muidugi, alati on võimalus, et ka kõige salajasemad surnud spionaaži satelliidid lastakse alla.)
Ehkki mõlemad ülaltoodud otsingu- / remondimissioonide näited hõlmasid tõenäoliselt mehaanilisi rikkeid, oleks sama võinud teha ka siis, kui nende pardaarvuti süsteemid tõrkusid (kui see oli kallist mehitatud remondimissiooni väärt.) Aga mis juhtuks, kui ühel Maa orbiidist kaugemal asuval robotmissioonil oleks masendav riistvaraprobleem? Samuti ei pea see olema tohutu viga (kui see juhtuks Maal, saaks probleemi tõenäoliselt kiiresti lahendada), kuid kosmoses, kus pole ühtegi inseneri, võib see väike viga anda missioonile hukkunu.
Mis on vastus? Ehitage arvuti, mis suudab ennast parandada. See võib tunduda nagu Terminaator 2 süžee, kuid Arizona ülikooli teadlased uurivad seda võimalust. NASA rahastab seda tööd ja reaktiivlennukite laboratoorium võtab neid tõsiselt.
Ali Akoglu (arvutitehnika abiprofessor) ja tema meeskond töötavad välja hübriidset riist- / tarkvarasüsteemi, mida arvutid võivad kasutada enda ravimiseks. Teadlased kasutavad väliprogrammeeritavaid väravate massiive (FPGA), et luua isetervendavaid protsesse kiibitasemel.
FPGA-d kasutavad riistvara ja tarkvara kombinatsiooni. Kuna mõned riistvarafunktsioonid viiakse läbi kiibitasemel, toimib tarkvara FPGA “püsivarana”. Püsivara on tavaline arvutitermin, kus konkreetsed tarkvara käsud on manustatud riistvarasse. Ehkki mikroprotsessor töötleb püsivara nagu iga tavaline tarkvara, on see konkreetne käsk selle protsessori jaoks spetsiifiline. Sellega seoses jäljendab püsivara riistvaraprotsesse. Siit tulevadki välja Akoglu teadusuuringud.
Teadlased on korduvkasutatavate kosmosesüsteemide (SCARS) skaalautuvia isekonfigureeritavat arhitektuuri käsitlevas teises etapis ja nad on üles seadnud viis traadita võrku ühendatud üksust, mis hõlpsasti esindaksid viit koostööd tegevat marsruuti Marsil. Riistvaraprobleemide korral tegelevad võrku ühendatud “semud” probleemiga kahel tasandil. Esiteks üritab probleemne üksus parandada tõrget sõlme tasandil. Püsivara uuesti konfigureerides konfigureerib seade tõhusalt vooluringi, ümbersõnastades tõrkega. Kui see ei õnnestu, teevad üksuse semud varutoimingu, programmeerides end ümber nii purustatud üksuse toiminguteks kui ka enda jaoks. Esimesel juhul kasutatakse üksuse tasemel luureandmeid, kuid kui see ei õnnestu, kasutatakse võrgutasandi luureandmeid. Kõik toimingud tehakse automaatselt, inimese sekkumine puudub
See on põnev uurimistöö, millel on kaugeleulatuvat kasu. Kui arvutid suudaksid ennast kaugelt ravida, säästetaks miljoneid dollareid. Samuti võib pikendada kosmoseülesannete pikaealisust. See uurimistöö oleks väärtuslik ka tulevaste mehitatud missioonide jaoks. Ehkki enamiku arvutiprobleeme saavad lahendada astronaudid, ilmnevad kriitilised süsteemirikkeid; sellise süsteemi nagu SCARS kasutamine võib eluallikat varundada, kuni on leitud probleemi allikas.
Allikas: UA News
