Stanfordo tyrėjai pristatė OWM algoritmą autonominiam prisijungimui prie TKS
Stanfordo tyrėjai arXiv paskelbė darbą apie algoritmą Out-of-this-World-Model, arba OWM, skirtą autonominio prisijungimo prie Tarptautinės kosminės stoties užduotims.
Prieš kiekvieną variklių įjungimą algoritmas simuliuoja dešimtis artimiausios ateities variantų, įvertina jų tikimybę ir pasirenka geriausią veiksmą. Tikslas – prisijungimo prievadas TKS.
Tyrėjai pažymi, kad automatinis prisijungimas nėra naujiena. Pirmąjį bepiločių aparatų automatinį susijungimą 1967 metų spalio 30 dieną atliko Kosmos 186 ir Kosmos 188, naudodami sistemą „Igla“. 1986 metais ją pakeitė „Kurs“, kuri iki šiol naudojama Rusijos TKS segmente.
Iki šiol tokios sistemos daugiausia rėmėsi griežtai aprašytomis lygtimis. Navigacijos kompiuteriai skaičiuoja vedimo ir valdymo algoritmus, o išplėstinis Kalmano filtras sujungia GPS imtuvų ir žvaigždžių jutiklių duomenis į komandas varikliams. Tačiau vaizdo duomenims toks metodas netinka, o klasikinis kompiuterinis matymas gali sutrikti dėl atspindžių saulės baterijose ar šešėlių ant taikinio.
Anksčiau bandytas ir mokymasis su pastiprinimu, tačiau, pasak autorių, tokie metodai gerai veikia tik tada, kai sąlygos nesikeičia. Pakeitus prisijungimo prievado vietą, agentas gali nebesusitvarkyti. OWM remiasi pasaulio modelio principu – jis iš patirties mokosi aplinkos fizikos.
Tyrėjų teigimu, tokio modelio mokymas paprastai reikalauja šimtų tūkstančių virtualių skrydžių, o įprastame procesoriuje tai gali užtrukti savaites. Komanda sukūrė biblioteką AstroJAX, pritaikytą vaizdo plokštėms, ir nurodo, kad OWM prisijungimo užduotį išmoko per 500 tūkst. iteracijų, kai panašiam mokymosi su pastiprinimu algoritmui reikėjo 25 mln. iteracijų.
Simuliacijose su nepažįstamais prievadais OWM taip pat pasirodė geriau. Kai tyrėjai tyčia užėmė reikiamą prievadą jau prisijungusiu laivu, algoritmas rado kitą sprendimą. Bendras sėkmės rodiklis visuose TKS prievaduose siekė apie 53 proc., palyginti su 29 proc. konkurento.
Vis dėlto tokie rezultatai dar nėra pakankami realioms misijoms, ypač su žmonėmis. Pasak autorių, sunkiausia modeliui sekasi paskutiniais metrais prieš prisijungimą, nes mokymo metu susidūrimai buvo baudžiami pernelyg griežtai, todėl aparatas vengia priartėti per arti. Tyrėjai teigia, kad šį parametrą galima koreguoti kode.
