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.

هفته بین‌المللی قرآن در کربلا افتتاح شد

چرا روابط فیلم «تهران کنارت» در سطح ماند؟

ولایت فقیه یک هویت تمدنی و تاریخی برای ملت ایران است

تأکید رئیس جهاددانشگاهی بر رفع موانع دیوان‌سالاری و بازگشت به شورای عالی انقلاب فرهنگی

دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی: دستورات لازم برای حضور فعال‌تر جهاد دانشگاهی صادر می‌شود

دومین فراخوان تربیت مجاهد فرهنگی توسط نهاد نمایندگی رهبری در دانشگاه‌ها

دستگاه‌های اجرایی ملزم به استفاده از پیام‌رسان‌های بومی شدند

طرح جدید دانشکده مدیریت شریف برای جذب دانشجوی دکتری با مزایای بی‌نظیر

پیش ‌ثبت‌نام الکامپ ۲۹ آغاز شد

امکان ادامه تحصیل مجدد در پزشکی، دندانپزشکی و داروسازی برای دانش‌آموختگان فراهم شد

اجماع شورای عالی انقلاب فرهنگی بر تأثیر قطعی سوابق تحصیلی یازدهم و دوازدهم در کنکور ۱۴۰۵

جزئیات احکام انضباطی دانشجویان در ایمیل معاون دانشجویی دانشگاه شریف به اساتید

امتحانات دانشگاه علمی کاربردی غیرحضوری شد

امام در اصول فقه به «عرف عقلایی» اهمیت می‌داد

خبرنگاران ایرانی از دریافت ویزا برای پوشش جام جهانی محروم شدند

موقوفات چطور به حل مشکلات اقتصادی ورود کرده‌اند؟

زندگی امام موسی کاظم (ع) تابلویی تمام‌عیار از مدیریت بحران و کادرسازی دینی است

بازیگر معروف ایرانی نقش ترامپ را بازی می‌کند+عکس

بیوک میرزایی: محبت مردم بزرگ‌ترین سرمایه یک هنرمند است

متن جدید امیرحسین قیاسی در حمایت از ایران و در واکنش به جنگ

آیت‌الله مبلغی: نخستین ثمره استقامت، گشایش راه‌ها و شکستن بن‌بست‌هاست

ثبت نام ۲ هزار هیئت جدید در سامانه عطر سیب/ رویکرد نمایشگاه امسال خانواده محور است

خدمت‌رسانی موکب ها به زائران عید غدیر در نجف اشرف

روایتی از بزرگ‌ترین وقف درمانی تهران در کتاب «میراث فرمانفرما»

آخرین حضور و غیاب کودکان شهید میناب با حضور پرویز پرستویی

بازیگر معروف فیلم پدرخوانده ترامپ را ظالم و فاسد خواند

روایت الگوی خانواده موفق در «زندگی زیباست» رادیو معارف

آنچه سیاه‌چال‌های عباسی درباره امام کاظم(ع) پنهان نکردند

چرا روایت ماکان نصیری از صدها گزارش خبری اثرگذارتر شد؟

کتاب صمود روایتی از دردی که از دور فهمیده نمی‌شود

امکان ارسال مستقیم جستجو به هوش مصنوعی در گوگل فراهم می‌شود

ترس اروپا از خاموشی دیجیتال شدت گرفت

قائم مقام دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی منصوب شد

حمایت جدی دانشگاه آزاد از دانشجویان دکتری؛ دستورالعمل پژوهشی نیمسال ۱۴۰۴۲ آمد

خط فارسی، مرجعیت علمی ایران را منطقه‌ای می‌کند

وزارت آموزش و پرورش اعلام برنامه امتحانات نهایی را تکذیب کرد

رویکرد تحولی سمپاد از تربیت دانش‌آموز موفق به سوی پرورش انسان اثرگذار

هوش مصنوعی افکار رئیس جمهور چین را ترویج می‌کند

شورای عالی انقلاب فرهنگی: تغییری در تأثیر قطعی معدل کنکور امسال نداریم

تعلل دولت در اجرای طرح ترمیم حقوق، شکاف بی‌اعتمادی را گسترش داد

نمایه‌شدن سه مجله دانشگاه تهران در کتابخانه دیجیتال آلمان

مصاحبه دکتری دانشگاه علامه طباطبائی از فردا آغاز می‌شود

یک روز جابجایی در برنامه امتحانات دانشگاه صنعتی شریف

اقتباسی عروسکی از رمان «اسب جنگی» به روی صحنه رفت

مساله وطن در صدای علیرضا قربانی و نجابتِ اندوه در آهنگ جدید او

بزرگ‌ترین وداع قرن برای امام امت/ بدرقه‌ای به وسعت ایران

جناب خان و هومن به آنتن تلویزیون برگشتند

کتاب برای رهبر شهید ابزار ساخت انسان و جامعه بود

پیکر آیت‌الله العظمی محمد اسحاق فیاض در کاظمین و کربلا تشییع شد

ممیزی‌های فراوان کلینیک رویا صدای بازیگران را در آورد

سه انفجار خورشیدی در یک شبانه‌روز رخ داد

آغاز کلاس‌های حضوری دانشگاه صنعتی شریف از ۲۳ خرداد

بررسی وضعیت اشتغال بیش از ۴۰۹ هزار دانش‌آموخته/ علوم‌ پزشکی در صدر اشتغال

جزئیات ثبت نام آزمون دستیاری دندانپزشکی را اینجا بخوانید

پیمان شاهبد: باید از هر نوع فیلم مستقلی حمایت کرد

روایتی خواندنی از گروه سرود خرم‌آباد از یک روز غم‌انگیز

نگاهی به پرسپولیس؛ دیگری ساختن از «ایران» و مرجان ساتراپی

درک پیام غدیر؛ امامت، ستون فقرات حفظ اسلام در جامعه

حجت‌الاسلام محمد قمی: نهضت خمینی همچنان ادامه دارد

غدیر، مسئله فراموشی یا تبعیت؟

قرآن پژوهی چگونه به استنباط احکام فقهی می‌انجامد؟

پیام ۱۵ خرداد این بود که «توسعه آمرانه» فرجامی جز تقابل نخواهد داشت

مرور آثاری که با موضوع غدیر خلق شدند

سیمای فراتاریخی «قهرمان مردم» در لایه‌های هنر، عرفان و ادبیات

غدیر برای کودک نیازمند تخیل است

استقبال از کتاب‌های رهبر شهید انقلاب در نمایشگاه مجازی کتاب

اجماع اولیه فرو ریخت/ خبرگان بر روی رهبر شهید به توافق نرسیدند

مردم ما شایستگی «شیعه علی (ع)» بودن را اثبات کردند

مداح بحرینی سلب تابعیت شده به ایران می‌آید

غدیرخم تبیین‌گر مدل حکمرانی الهی و الگوی زیست مؤمنانه است

حمایت از ۳۵۰ استاد برای هدایت تحقیقات

تاثیر معدل در کنکور به دلیل غیبت شما هنوز بررسی نشده است

آیت‌الله فیاض رحلت کرد/ مرجعی که آیت‌الله خویی او را نور چشمش می دانست

تبعید به نجف، برگی تازه در روایت مرجعیت امام گشود

غدیر؛ واقعه‌ای فراتر از تاریخ با ابعاد کلامی و تمدنی

تنگه هرمز را بیشتر بشناسید

حقوق اساتید چه نیازهایی را برآورده می‌کند؟

جزئیات آزمون مرحله غیرمتمرکز سی و یکمین المپیاد علمی دانشجویی اعلام شد

شیوه برگزاری امتحانات و کلاس‌های دانشگاه‌های غیرانتفاعی اعلام شد

درخواست جمعی از اساتید حوزه علمیه برای دفن امام شهید در شهر مقدس قم

زمانبندی امتحانات دانشگاه شهیدبهشتی به دلیل برگزاری آزمون ارشد تغییرکرد

اتاق ماهواره دانشگاه علم و صنعت به موزه جنگ تبدیل می‌شود

شیوه برگزاری امتحانات و کلاس‌های دانشگاه‌های غیرانتفاعی اعلام شد

حمایت از ۳۵۰ استاد برای هدایت تحقیقات

حسین گل گلاب مردی که با این شعر در ایران ماندگار شد

گردهمایی اندیشمندان جهان اسلام در نشست بین المللی غدیر، ولایت و وحدت برگزار می‌شود

نسخه بنیاد علم برای توقف افت علمی دانشگاه‌ها

راه‌اندازی رشته «موسیقی ردیف دستگاهی» در دانشگاه استاد فرشچیان

حسین سیب سرخی به سوگ مادر نشست

خسارت جنگ به ۶۰ شرکت فناوری دانشگاه شریف

وزیر آموزش و پرورش: هیچ ابزاری نمی‌تواند جای کتاب و کتاب‌خوانی را بگیرد

آیا واقعا می‌توان گسل‌های تهران را فعال کرد؟

اصل ماجرای شایعه استعفای پزشکیان چه بود؟

تاثیر معدل در کنکور به دلیل غیبت شما هنوز بررسی نشده است

روایتی از غدیر فراتر از یک واقعه تاریخی در کتاب «زیارت غدیریه»

چرا توصیه شده زیارت جامعه کبیره بخوانیم؟ مداومت آیت الله بهجت

علی (ع) الگوی کامل انسانِ قهرمان و تولد در جهانی نمادین

جزئیات آزمون مرحله غیرمتمرکز سی و یکمین المپیاد علمی دانشجویی اعلام شد

چطور فوتبال به سلاح مخفی پنتاگون تبدیل شد؟

ثبت نام کودکان این کشور در اینستاگرام و تیک تاک ممنوع شد

آهنگ جدید علیرضا قربانی برای ایران منتشر شد

غدیر؛ واقعه‌ای فراتر از تاریخ با ابعاد کلامی و تمدنی

تصاویر کاتالوگ بزرگ‌ترین تولیدکننده آنتی‌بادی جنجال آفرین شد

نمایشگاه عکس فیلم‌های احمدرضا درویش با عنوان «سرزمین خورشید» افتتاح شد

ریاکاری‌های بنی عباس کتاب و منتشر شد

هوش مصنوعی ایلان ماسک طی ۴ روز یک جهان را نابود کرد

آیت‌الله فیاض رحلت کرد/ مرجعی که آیت‌الله خویی او را نور چشمش می دانست

آغاز کلاس‌های حضوری دانشگاه صنعتی شریف از ۲۳ خرداد

غدیر حلقه‌ای است که سنت‌های مذهبی را به فرهنگ ملی پیوند می‌زند

درخواست جمعی از اساتید حوزه علمیه برای دفن امام شهید در شهر مقدس قم