کد خبر: 168750
ف
گامی به سوی ساخت موشک‌ با کمک هوش مصنوعی
یادگیری از طریق تجربه چه انسانی و چه ماشینی آینده‌ اکتشافات فضایی را شکل می‌دهد و سالانه شرکت‌ها و سازمان‌های فضایی صدها موشک را به فضا پرتاب می‌کنند و با ماموریت‌های بلندپروازانه به ماه، مریخ و فراتر از آن، این تعداد قرار است به‌شدت افزایش پیدا کند. اما این رؤیاها بر یک چالش حیاتی تکیه دارند: پیشرانش که روش‌هایی هستند که برای راندن موشک‌ها و فضاپیماها به جلو استفاده می‌شوند. چالشی که برای غلبه به آن می‌توان به هوش مصنوعی روی آورد.

به گزارش ثریا -  برای اینکه سفرهای میان‌سیاره‌ای سریع‌تر، ایمن‌تر و کارآمدتر شوند، دانشمندان به پیشرفت‌های تازه در فناوری پیشرانش نیاز دارند. هوش مصنوعی یکی از فناوری‌هایی است که شروع به فراهم کردن بخشی از این پیشرفت‌های ضروری کرده است.

به نقل از اسپیس، گروهی از مهندسان و دانشجویان تحصیلات تکمیلی بررسی می‌کنند که چگونه هوش مصنوعی به‌طور کلی و همچنین زیرمجموعه‌ای از آن به نام یادگیری ماشینی به‌طور خاص می‌تواند پیشرانش فضاپیماها را متحول کند. هوش مصنوعی از بهینه‌سازی موتورهای گرمایی هسته‌ای گرفته تا مدیریت محصورسازی پیچیده‌ پلاسما در سامانه‌های همجوشی، در حال بازطراحی پیشرانش و نحوه‌ کار آن است. این فناوری با سرعت زیادی در حال تبدیل شدن به یک شریک ضروری در سفر بشر به ستارگان است.

یادگیری ماشینی و یادگیری تقویتی

یادگیری ماشینی شاخه‌ای از هوش مصنوعی است که الگوهایی را در داده‌هایی تشخیص می‌دهد که به‌طور مستقیم برای آن آموزش داده نشده‌اند. این حوزه‌ بسیار گسترده‌ای است با شاخه‌های مختلف و کاربردهای فراوان. هر شاخه نوعی از هوشمندی را به شکلی متفاوت شبیه‌سازی می‌کند: از طریق تشخیص الگوها، پردازش و تولید زبان یا یادگیری از طریق تجربه.

این زیرمجموعه‌ آخر که بیشتر با نام «یادگیری تقویتی» شناخته می‌شود، ماشین‌ها را با ارزیابی عملکردشان آموزش می‌دهد، به‌طوری‌که به آن‌ها اجازه می‌دهد با تجربه‌ مداوم بهتر و بهتر شوند.

به یک مثال ساده فکر کنید: یک شطرنج‌باز. شطرنج‌باز هر حرکت را محاسبه نمی‌کند، بلکه الگوهایی را از بازی در هزاران مسابقه تشخیص می‌دهد.

یادگیری تقویتی مهارت شهودی مشابهی را در ماشین‌ها و سیستم‌ها ایجاد می‌کند، اما با سرعت و مقیاسی که برای انسان غیرممکن است. این روش از طریق تجربه‌ها و تکرارهای پی‌درپی و با مشاهده‌ محیط خود، یاد می‌گیرد. این مشاهدات به ماشین اجازه می‌دهد که نتیجه‌ هر اقدام را درست تفسیر کند و بهترین استراتژی‌ها را برای رسیدن سیستم به هدفش به کار ببرد.

یادگیری تقویتی می‌تواند به انسان کمک کند تا سامانه‌های فوق‌العاده پیچیده‌ای را بهتر بفهمد. سامانه‌هایی که فراتر از حد شهود انسان عمل می‌کنند. این روش می‌تواند کارآمدترین مسیر حرکت یک فضاپیما را در سفر به هر نقطه از فضا تعیین کند و با این کار، پیشرانشی را که لازم است تا فضاپیما را به مقصد برساند، بهینه کند. همچنین می‌تواند سامانه‌های پیشرانشی بهتری طراحی کند؛ از انتخاب بهترین مواد گرفته تا یافتن پیکربندی‌هایی که حرارت را بین اجزای موتور کارآمدتر منتقل می‌کنند.

یادگیری تقویتی برای سامانه‌های پیشرانش

در زمینه‌ پیشرانش فضایی، یادگیری تقویتی به‌طور کلی به دو گروه تقسیم می‌شود: آن‌هایی که در مرحله‌ طراحی کمک می‌کنند یعنی زمانی که مهندسان نیازهای مأموریت و قابلیت‌های سامانه را تعریف می‌کنند و آن‌هایی که در زمان عملیات واقعی و هنگام پرواز فضاپیما نقش دارند. در میان مفاهیم پیشرانشی عجیب و امیدوارکننده، پیشرانش هسته‌ای قابل توجه است؛ فناوری‌ای که از همان نیروهایی استفاده می‌کند که بمب‌های اتمی را تأمین انرژی می‌کنند و خورشید را روشن نگه می‌دارند: شکافت و همجوشی هسته‌ای. شکافت از طریق شکستن اتم‌های سنگینی مانند اورانیوم یا پلوتونیوم انرژی آزاد می‌کند که اصلی است که در بیشتر رآکتورهای هسته‌ای زمینی استفاده می‌شود.

اما در مقابل، همجوشی اتم‌های سبک‌تر مانند هیدروژن را به هم ادغام می‌کند تا انرژی بسیار بیشتری تولید شود، هرچند برای آغازش به شرایط بسیار شدیدتری نیاز است.
شکافت فناوری پخته‌تری است و حتی در برخی نمونه‌های پیشرانش فضایی آزمایش شده است. همچنین در فضا در قالب تولیدکننده‌های ترموالکتریک رادیوایزوتوپ مانند آن‌هایی که کاوشگرهای وویجر را تأمین انرژی می‌کردند، استفاده شده است. اما همجوشی همچنان افقی وسوسه‌انگیز باقی مانده است.

پیشرانش گرمایی هسته‌ای می‌تواند روزی فضاپیماها را با هزینه‌ای کمتر به مریخ و فراتر از آن ببرد. همچنین می‌تواند آن‌ها را سریع‌تر از پیشرانش الکتریکی که از گاز داغ و عنصر بارداری به نام پلاسما استفاده می‌کند، به مقصد برساند.

برخلاف این سامانه‌ها، پیشرانش هسته‌ای به گرمای تولید شده از واکنش‌های اتمی تکیه دارد. این گرما به یک پیشرانه که معمولا هیدروژن است، منتقل می‌شود که منبسط شده و از طریق نازل خارج می‌شود تا رانش تولید کند و فضاپیما را به جلو ببرد.

پس یادگیری تقویتی چگونه می‌تواند به مهندسان کمک کند تا این فناوری‌های قدرتمند را توسعه دهند و به کار گیرند؟

گامی به سوی ساخت موشک‌های هسته‌ای با کمک هوش مصنوعی

نقش یادگیری تقویتی در طراحی

طراحی‌های اولیه‌ پیشرانش گرمایی هسته‌ای در دهه‌ ۱۹۶۰ مانند برنامه‌ NERVA ناسا از سوخت اورانیوم جامدی استفاده می‌کردند که به شکل واحدهایی با شکل منشوری قالب‌گیری شده بودند. از آن زمان، مهندسان پیکربندی‌های دیگری را بررسی کرده‌اند. از بسترهایی از سنگ‌ریزه‌های سرامیکی گرفته تا حلقه‌هایی با شیارها و کانال‌های پیچیده.

چرا تا این اندازه آزمایش وجود داشته است؟

زیرا هرچه یک رآکتور بتواند گرما را کارآمدتر از سوخت به هیدروژن منتقل کند، رانش بیشتری تولید می‌کند. این همان جایی است که یادگیری تقویتی اهمیت پیدا می‌کند.

بهینه‌سازی هندسه و جریان حرارت بین سوخت و پیشرانه یک مسئله‌ بسیار پیچیده است که متغیرهای بی‌شماری دارد. از خواص مواد گرفته تا مقدار هیدروژنی که در هر لحظه از رآکتور عبور می‌کند. یادگیری تقویتی می‌تواند این تنوع در طراحی را تحلیل کند و پیکربندی‌هایی را که انتقال حرارت را به بیشترین مقدار می‌رسانند، شناسایی کند.

یادگیری تقویتی و فناوری همجوشی

یادگیری تقویتی نقش مهمی نیز در توسعه‌ فناوری همجوشی هسته‌ای بازی می‌کند. آزمایش‌های بزرگ‌مقیاس مانند JT-60SA  در ژاپن مرزهای انرژی همجوشی را گسترش می‌دهند، اما اندازه‌ عظیم آن‌ها باعث می‌شود برای پرواز فضایی عملی نباشند. به همین دلیل پژوهشگران به دنبال طراحی‌های فشرده‌تری مثل پلی‌ول‌ها (Polywells) هستند.
این دستگاه‌های عجیب شبیه مکعب‌های توخالی‌اند، به‌اندازه‌ چند سانتی‌متر هستند و پلاسما را در میدان‌های مغناطیسی محصور می‌کنند تا شرایط لازم برای همجوشی ایجاد شود.

کنترل میدان‌های مغناطیسی داخل یک پلی‌ول کار ساده‌ای نیست. میدان‌ها باید آن‌قدر قوی باشند که اتم‌های هیدروژن را وادار کنند پیوسته در جهات مختلف برخورد کنند تا سرانجام به هم جوش بخورند و این فرآیندی است که نیازمند انرژی بسیار زیادی برای شروع است، اما وقتی آغاز شود می‌تواند خودپایدار شود. غلبه بر این چالش برای مقیاس‌پذیر کردن این فناوری برای پیشرانش گرمایی هسته‌ای ضروری است.

یادگیری تقویتی و مدیریت مصرف انرژی

اما نقش یادگیری تقویتی به طراحی ختم نمی‌شود. این روش می‌تواند به مدیریت مصرف سوخت کمک کند که یک کار حیاتی برای مأموریت‌هایی است که باید در لحظه سازگار شوند. در صنعت فضایی امروز، علاقه‌ رو به رشدی به فضاپیماهایی وجود دارد که بسته به نیاز مأموریت می‌توانند نقش‌های متفاوتی داشته باشند و با تغییر اولویت‌ها سازگار شوند. در کاربردهای نظامی، باید به‌سرعت به سناریوهای ژئوپلیتیکیِ در حال تغییر پاسخ دهند. یکی از مثال‌های فناوری سازگار با تغییرات سریع، ماهواره‌ LM400 از شرکت لاکهید مارتین است که قابلیت‌های مختلفی مانند هشدار موشکی یا پایش از راه دور دارد. اما این انعطاف‌پذیری موجب ایجاد عدم‌قطعیت می‌شود. یک ماموریت دقیقا به چه مقدار سوخت نیاز خواهد داشت؟ و چه زمانی به آن نیاز خواهد داشت؟ یادگیری تقویتی می‌تواند در انجام این محاسبات کمک کند. همزمان با تلاش دانشمندان برای گسترش مرزهای پیشرانش و هوشمندی، هوش مصنوعی نقش فزاینده‌ای در سفرهای فضایی بازی می‌کند. این فناوری ممکن است به دانشمندان کمک کند درون و بیرون منظومه‌ شمسی را کاوش کنند و دروازه‌هایی را برای کشفیات جدید باز کنند.

منبع : هوش مصنوعی


مرتبط ها
ارسال نظر
chapta
حداکثر تعداد کاراکتر نظر 200 ميياشد .
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.

پارادوکس در وقف، سودجویی ناشر و موزّع

فانتزی‌ که به شاهنامه تکیه زده است/ احیای حماسه در ادبیات فانتزی ایران

رمان دینی باید افراد معاند و خاکستری را هم پای کتاب بنشاند

بعد از انفجار پیجرها، زندگی چگونه ادامه پیدا کرد؟

حافظه مکتوب ایران چگونه زنده می‌ماند؟

بزرگداشت شیخ صفی‌الدین اردبیلی در فضای مجازی

صفحه رسمی سفارت آلمان در تهران شایعات تخلیه کارکنان این نمایندگی دیپلماتیک را تکذیب کرد

تصویری از برخاستن ستون دود در اربیل عراق

رهبر شهید بیش از حوزویان با نخبگان دانشگاهی دیدار داشتند

ترامپ انتقام جریمه گوگل را از اروپا می گیرد

خونخواهی رهبر شهید ادامه یک مطالبه تاریخی است؛ انتقام با بیشترین ضربه

اعلام دستمزد طراحان صحنه و لباس تئاتر در سال ۱۴۰۵

خالق فیلم معروف «ماسک» از دنیا رفت؛ جیم کری از همکاری با وی تشکر کرد

خداحافظ آقای عبدی؛ دلمان برایتان تنگ می‌شود

اعزام ۴۷۴ معلم برگزیده به مدارس خارج از کشور

وزیر آموزش و پرورش: کنکور به موقع برگزار می‌شود

کشف آنزیمی که می‌تواند پیری را معکوس کند

چت جی پی تی در سراسر جهان مختل شد

ثبت نام دانش آموختگان خارج از کشور در آزمون پیش کارورزی پزشکی آغاز شد

کلید اولیه آزمون دستیاری پزشکی امروز منتشر می‌شود

اتحادیه اروپا گوگل را ۸۹۰ میلیون یورو جریمه کرد

سیزدهمین پرتاب استارشیپ موفقیت آمیز بود

رویداد «معماری نوین حکمرانی علم و فناوری کشور» آغاز بکار کرد

آغاز همکاری مشترک برای تدوین سند ملی صلاحیت حرفه‌ای ICT

۳۵۰ پرونده دانشگاه پیام‌نور در دیوان عدالت اداری بررسی شد

ضرورت تدوین استانداردهای تازه برای خدمات پزشکی پیشرفته

تصمیم‌گیری درباره حضوری شدن دوره کارشناسی با شورای عالی امنیت ملی است

عزای عمومی برای مردی که خاطره‌ مشترک میلیون‌ها ایرانی بود

مرحله غیرمتمرکز المپیاد علمی دانشجویی کشور برگزار شد

آغاز حضوری سال تحصیلی جدید/آمادگی دانشگاه‌ها برای سناریوهای مختلف

معیارهای جدید هم‌ترازی رشته‌های دانشگاهی برای استخدام ابلاغ شد

پشتیبانی دکترتو تهران چگونه است؟

رقابت ۱۷ هزار داوطلب در پنجاه و سومین دوره آزمون دستیاری پزشکی آغاز شد

تصویری از ابابیل ۳ در آسمان کویت

امنیت ایران با صلح تحمیلی معامله‌ پذیر نیست

فروش بدون کارمزد خودرو در استان‌های درگیر جنگ

کشف یک مولکول ناشناخته روی قمر زحل و پلوتو که دانشمندان توضیحی برای آن ندارند

جزئیات ترم تابستانی دانشگاه خوارزمی اعلام شد

دانشگاه صنعتی امیرکبیر در جایگاه سوم رتبه بندی بنیاد ملی نخبگان

تفاهم دانشگاه شهید بهشتی با بانک برای پرداخت تسهیلات مسکن

فرانسه شبکه‌های اجتماعی را برای کودکان ممنوع می‌کند

کلید اولیه آزمون کارشناسی ارشد ۱۴۰۵ تا فردا منتشر می شود

حضور گسترده دانشجویان با ۱۷۵ موکب در مراسم تدفین رهبر شهید

هوش مصنوعی به همتای خود حمله سایبری کرد

پایان مکاتبات کاغذی در ثبت اساسنامه مؤسسات اعزام دانشجو

تصویر منتشر نشده از آیت الله سید مجتبی خامنه‌ای

علت کوری‌های بی‌بازگشت کشف شد

اختصاص وام ضروری به دانشجویان آسیب دیده از جنگ

نتفلیکس استارتاپ هوش مصنوعی بازیگر معروف را خرید

فضاپیمای چینی برای دفاع از زمین با یک سیارک برخورد می کند

قابلیت تماشای عکس‌های اسلایدی به تلگرام آمد

فرزهای دندانپزشکی نانویی در ایران تولید شد

روبات‌ها با خواندن فکر فرمانبردار شما می‌شوند

میراث آیت الله شاه‌آبادی پیوند میان «عرفان شیعی» و سیاست و جهاد بود

«قرآن رنانی» با دستخط رهبر شهید به بازار نشر رسید

برگزاری همایش موکب‌داران «جاماندگان اربعین حسینی» در فرهنگسرای ولاء

آغاز طرح امنیتی و خدماتی زیارت اربعین حسینی در نجف اشرف

«سی‌وشش هفت» غم‌ میناب را از زبان خانواده شهدا به تصویر می‌کشد

ماندگاری ۸۲ درصدی نخبگان؛ جذب ۴۲۰ فارغ‌التحصیل از دانشگاه‌های برتر جهان

تیک تاک دوباره برای کارمندان دولت آمریکا مجاز شد

آیین بزرگداشت رهبر شهید انقلاب فردا در دانشگاه تهران برگزار می‌شود

شرکت سامسونگ کارمندانش در آمریکا را تعدیل کرد

توییت جالب اکانت سفارت ایران درباره ادعای رهگیری موشک های ایران

اعلام نتایج نهایی آزمون دکتری سال ۱۴۰۵ در دهه اول مردادماه

نحوه برگزاری امتحانات و کلاس‌های دانشگاه‌های علوم پزشکی استان‌های جنوبی

مهلت تخلیه خوابگاه‌های دانشجویی دانشگاه الزهراء تمدید شد

درخشش تیم ملی رباتیک ایران در رقابت روبوکاپ جهانی ۲۰۲۶

توضیح معاون علمی رئیس جمهور درباره سند راهبردی «توسعه فرانچایز دانش‌بنیان»

امارات مقصد بعدی موشک‌های ایرانی؟ +عکس

تغییر در فرایند پذیرش دانشجومعلمان/ ایجاد سهمیه بومی برای برخی رشته‌ها

بررسی افزایش ۳۰ تا ۵۰ درصدی وام‌های دانشجویی

آخرین وضعیت صدور احکام انضباطی دانشجویان خاطی حوادث دی ماه اعلام شد

دفترچه سوالات کنکور ارشد ۱۴۰۵ منتشر شد/ اعلام کلید تا ۳۱ تیر

فروشگاه‌های اپ طرف ثالث بالاخره وارد اندروید می‌شوند

ترامپ دسترسی به پست‌هایش در شبکه اجتماعی تروث را می‌فروشد

آزمون‌ کارشناسی ارشد ۱۴۰۵ در رشته‌های شناور برگزار شد

کنکور سراسری ۱۴۰۵ در موعد مقرر برگزار می‌شود/تامین امنیت آزمون

بزرگداشت رهبر شهید و دکتر مصباح‌الهدی باقری‌کنی در دانشگاه امام صادق

گوگل باید دسترسی به سرویس‌هایش را برای رقبا فراهم کند

نوبت آخر آزمون‌ کارشناسی ارشد سال ۱۴۰۵ برگزار شد

امنیت ایران با صلح تحمیلی معامله‌ پذیر نیست

معیارهای جدید هم‌ترازی رشته‌های دانشگاهی برای استخدام ابلاغ شد

آغاز طرح امنیتی و خدماتی زیارت اربعین حسینی در نجف اشرف

کلید اولیه آزمون کارشناسی ارشد ۱۴۰۵ تا فردا منتشر می شود

فروش بدون کارمزد خودرو در استان‌های درگیر جنگ

برگزاری همایش موکب‌داران «جاماندگان اربعین حسینی» در فرهنگسرای ولاء

تصویری از ابابیل ۳ در آسمان کویت

تفاهم دانشگاه شهید بهشتی با بانک برای پرداخت تسهیلات مسکن

میراث آیت الله شاه‌آبادی پیوند میان «عرفان شیعی» و سیاست و جهاد بود

«سی‌وشش هفت» غم‌ میناب را از زبان خانواده شهدا به تصویر می‌کشد

«قرآن رنانی» با دستخط رهبر شهید به بازار نشر رسید

پشتیبانی دکترتو تهران چگونه است؟

علت کوری‌های بی‌بازگشت کشف شد

اختصاص وام ضروری به دانشجویان آسیب دیده از جنگ

قابلیت تماشای عکس‌های اسلایدی به تلگرام آمد

کشف یک مولکول ناشناخته روی قمر زحل و پلوتو که دانشمندان توضیحی برای آن ندارند

جزئیات ترم تابستانی دانشگاه خوارزمی اعلام شد

فضاپیمای چینی برای دفاع از زمین با یک سیارک برخورد می کند

هوش مصنوعی به همتای خود حمله سایبری کرد

دانشگاه صنعتی امیرکبیر در جایگاه سوم رتبه بندی بنیاد ملی نخبگان

نتفلیکس استارتاپ هوش مصنوعی بازیگر معروف را خرید

فرزهای دندانپزشکی نانویی در ایران تولید شد

روبات‌ها با خواندن فکر فرمانبردار شما می‌شوند

حضور گسترده دانشجویان با ۱۷۵ موکب در مراسم تدفین رهبر شهید

تصویر منتشر نشده از آیت الله سید مجتبی خامنه‌ای

پایان مکاتبات کاغذی در ثبت اساسنامه مؤسسات اعزام دانشجو

فرانسه شبکه‌های اجتماعی را برای کودکان ممنوع می‌کند

رقابت ۱۷ هزار داوطلب در پنجاه و سومین دوره آزمون دستیاری پزشکی آغاز شد

کلید اولیه آزمون دستیاری پزشکی امروز منتشر می‌شود

ثبت نام دانش آموختگان خارج از کشور در آزمون پیش کارورزی پزشکی آغاز شد