Google ประสบความสำเร็จในการดำเนินการภารกิจการเรียนรู้ของเครื่องครั้งแรกบนดาวเทียม ก้าวสู่ก้าวสำคัญในการทดลองคอมพิวเตอร์ในอวกาศ

Google ประสบความสำเร็จในการดำเนินการคำแนะนำการเรียนรู้ของเครื่องครั้งแรกบนโปรเซสเซอร์ที่ติดตั้งบนดาวเทียม ทำให้การทดลองคอมพิวเตอร์ในอวกาศเป็นจริง ดาวเทียมต้นแบบนี้ใช้ Tensor Processing Units (TPUs) ของ Google ในการสร้างการตอบสนอง AI จากวงโคจร ความสำเร็จนี้เป็นสัญลักษณ์ของก้าวสำคัญใน Project Suncatcher ซึ่งเป็นโครงการวิจัยของ Google ในการสำรวจโครงสร้างพื้นฐานการคำนวณขนาดใหญ่ในอวกาศ วิศวกรได้ปล่อยดาวเทียมนี้เมื่อวันที่ 1 ตุลาคม ผ่านจรวด Falcon 9 ของ SpaceX พร้อมกับยานอวกาศอื่นๆ กว่า 100 ลำ

Google ยืนยันว่าระบบที่ติดตั้งบนยานอวกาศได้เสร็จสิ้นการตรวจสอบเบื้องต้นหลังจากการปรับแต่งประมาณสามสัปดาห์ ทีมงานได้แสดงให้เห็นว่า TPU ในวงโคจรสามารถจัดการกับภาระงานการเรียนรู้ของเครื่องพื้นฐานได้

ในช่วงเวลาที่มีการสื่อสารกับสถานีภาคพื้นดิน วิศวกรได้ส่งคำแนะนำไปยังโมเดล Gemma 4 ของ Google เพื่อขอให้ระบบที่ติดตั้งบนยานอวกาศสร้างฮิไก (haiku) ที่เกี่ยวข้องกับสภาพแวดล้อมในอวกาศ ดาวเทียมได้รับคำแนะนำและสร้างบทกวีสามบรรทัด การตอบกลับที่ส่งกลับมายังโลกยืนยันว่าระบบได้จัดการคำขอนั้นสำเร็จแล้ว คำตอบคือ: "โลกสีฟ้าอยู่ข้างล่าง / กระแสดาต้าสงบเงียบอย่างสง่างาม / แสงดาวบำรุงแกนกลางของฉัน" Google ยังได้ทำการทดสอบโมเดลด้วยบทกวีห้าบรรทัดที่เกี่ยวข้องกับธีมอวกาศ โดยวิศวกรใช้คำแนะนำเพิ่มเติมในการดึงข้อมูลระยะไกลเกี่ยวกับสภาพการดำเนินงานของยานอวกาศ

ระบบที่ติดตั้งบนยานอวกาศสร้างบทกวีสำเร็จ

การสาธิตครั้งนี้เป็นการยืนยันถึงความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่สำคัญ โดยยืนยันว่าดาวเทียมสามารถรับคำสั่งจากโลก ดำเนินการประมวลผลบนยานอวกาศ และส่งข้อมูลที่สร้างขึ้นกลับมาได้

ยานอวกาศนี้ติดตั้ง Google TPU จำนวนสี่ตัว แม้ว่าระบบจ่ายไฟจะอนุญาตให้วิศวกรดำเนินการโปรเซสเซอร์ได้เพียงตัวเดียวในแต่ละครั้ง ความสามารถในการผลิตไฟฟ้าของมันอยู่ที่ประมาณ 1 กิโลวัตต์ การใช้พลังงานยังจำกัดระยะเวลาการดำเนินการในแต่ละครั้ง วิศวกรสามารถดำเนินการ TPU ได้ประมาณ 20 นาที หลังจากนั้นพลังงานที่มีอยู่จะกลายเป็นปัจจัยจำกัด การทดสอบขั้นถัดไปของ Google จะตรวจสอบความทนทานของโปรเซสเซอร์เหล่านี้ในสภาพแวดล้อมที่เลวร้ายในวงโคจรต่ำ ซึ่งรวมถึงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและการสัมผัสกับรังสีในอวกาศ รังสีเป็นความท้าทายหลักต่อฮาร์ดแวร์การคำนวณแบบดั้งเดิม โดยอนุภาคพลังงานสูงอาจทำให้เกิดการพลิกกลับของบิต เปลี่ยนแปลงค่าที่เก็บในหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์

ข้อผิดพลาดประเภทนี้อาจทำให้การคำนวณผิดพลาด โดยไม่จำเป็นต้องเปิดใช้งานระบบตรวจสอบมาตรฐาน Google เคยใช้เครื่องเร่งอนุภาคบนโลกในการศึกษาผลกระทบของรังสี ซึ่งการทดลองเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าภาระงานการอนุมานสามารถทนต่อรังสีได้ดีกว่าการฝึกอบรมโมเดล อย่างไรก็ตาม การทดสอบในวงโคจรจริงจะช่วยให้นักวิจัยสามารถกำหนดพฤติกรรมของฮาร์ดแวร์ภายใต้การสัมผัสอย่างต่อเนื่อง

แผนอนาคตของ Project Suncatcher

Project Suncatcher มีเป้าหมายสุดท้ายในการเชื่อมต่อยานอวกาศหลายลำเข้าด้วยกันเป็นเครือข่ายการคำนวณในวงโคจร Google วางแผนที่จะปล่อยดาวเทียมอีกสองดวงในปี 2027 ซึ่งยานอวกาศเหล่านี้จะมีความสามารถในการผลิตไฟฟ้าที่สูงขึ้นและการเชื่อมต่อการสื่อสารด้วยแสงระหว่างยานอวกาศ การเชื่อมต่อเหล่านี้จะทำให้โปรเซสเซอร์หลายตัวสามารถประสานงานภาระงานข้ามเครือข่ายวงโคจรได้ วิธีการของ Google แตกต่างจากระบบการคำนวณในอวกาศที่เสนออื่นๆ โดยมุ่งเน้นไปที่ดาวเทียมที่สามารถประสานงานกันได้อย่างใกล้ชิดและสามารถแบ่งปันภารกิจการประมวลผล บริษัทอื่นๆ เช่น Starcloud และ Cowboy Space กำลังสำรวจการคำนวณในวงโคจร โดยมีวิธีการเบื้องต้นที่เน้นการดำเนินการภาระงานการอนุมานบนยานอวกาศเพียงลำเดียว

การขยายระบบเหล่านี้ยังจะขึ้นอยู่กับเศรษฐศาสตร์การปล่อย Google ได้ทำการวิจัยแสดงให้เห็นว่า จรวด Starship ของ SpaceX ที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ทั้งหมดอาจต้องการการบินประมาณ 1,800 ครั้งเพื่อให้เกิดการลดต้นทุนอย่างมีนัยสำคัญ