Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка технологий дистанционной модификации интеллекта для повышения живучести робототехнических средств космического назначения и обеспечения продолжения их функционирования при изменениях миссий на примере мобильного робота-исследователя ТУРИСТ, созданного в рамках исследовательской программы МАРС-500

Номер контракта: 14.574.21.0102

Руководитель: Ивченко Валерий Дмитриевич

Должность: заведующий кафедрой

Организация: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА Российский технологический университет"
Организация докладчика: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет информационных технологий, радиотехники и электроники"

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
искусственный интеллект, дистанционная модификация, мобильный робот, автономные системы управления, реконфигурируемые вычисления, программируемые логические интегральные схемы, модель, нечеткая логика, алгоритмическое обеспечение, программное обеспечение, экспериментальные исследования

Цель проекта:
Реализация проекта направлена на решение проблемы дистанционной модификации интеллекта для повышения живучести робототехнических средств космического назначения (РСКН) и обеспечения продолжения их функционирования при изменениях миссий. Целями реализуемого проекта являются: − разработка научно-технических решений в области робототехнических систем и технологий в составе орбитальных космических аппаратов и напланетных (Луна, Марс) комплексов с целью освобождения космонавтов (астронавтов) от рутинных операций и операций, связанных с повышенным риском; − повышение живучести робототехнических средств космического назначения и обеспечение продолжения их функционирования при изменении миссий за счет разработки технологий дистанционной модификации интеллекта.

Основные планируемые результаты проекта:
Реализация проекта позволит повысить живучесть и автономность робототехнических средств космического назначения за счет использования технологий дистанционной модификации интеллекта на основе реконфигурирования аппаратного обеспечения, реализованного на базе программируемых логических интегральных схем (ПЛИС).
Применение полученных результатов ПНИЭР обеспечит:
− высокий уровень живучести РСКН ‒ способности выполнять задания в условиях выхода из строя части механических узлов, части аппаратного либо программного обеспечения, или в условиях не предусмотренных ранее изменений параметров внешней среды;
− высокий уровень универсальности ‒ способности РСКН продолжать свое функционирование при смене целей задания или способов их достижения, что по предварительным оценкам позволит повысить срок жизненного цикла РСКН в некоторых задачах применения на 15-20%.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
В рамках ПНИЭР разрабатывается функциональная структура, алгоритмическое и программное обеспечение аппаратно-реконфигурируемого цифрового модуля интеллектуального управления мобильными РСКН. Модуль предназначен для управления оборудованием стратегического, тактического и приводного уровней, обеспечения взаимодействия между ними, а также содержит контроллер реконфигурирования, обеспечивающий надежность реконфигурирования за счет выполнения функций самопроверки и самотестирования.
Новым технологическим решением является применение технологий динамического реконфигурирования для дистанционной модификации интеллекта РСКН в процессе их автономного функционирования. Предложены новые методы обеспечения надежности реконфигурирования.
Разрабатываемые решения соответствуют мировому уровню в области технологий аппаратного реконфигурирования и не имеют аналогов среди РСКН, использующихся в настоящее время.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Полученные результаты ПНИЭР могут быть использованы в областях космических исследований и робототехники.
Технологии модификации искусственного интеллекта робототехнических систем найдут свое применение в рамках программ Луны и Марса, в частности:
− для подготовки и организации пилотируемых экспедиций на Луну и, в дальнейшем, на Марс с целью их глубокого изучения и поиска возможностей промышленного освоения;
− для осуществления миссий по определению перспектив, созданию предпосылок к развитию программ освоения Луны и Марса до уровня научно-исследовательской и промышленной инфраструктуры на этих космических объектах, а в будущем и создания условий для жизнедеятельности людей.
Реализация проекта будет способствовать повышению эффективности использования РСКН и, как следствие, сокращению стоимости осуществления космических миссий.

Текущие результаты проекта:
Сформулированы требования к аппаратно-программному обеспечению технологий дистанционной модификации интеллекта, требования к порядку функционирования и характеристикам контроллера реконфигурации и требования к аппаратно-реконфигурируемому цифровому модулю интеллектуального управления мобильными робототехническими средствами космического назначения (РСКН), в совокупности составляющие теоретический базис для технической реализации технологий дистанционной модификации интеллекта для повышения живучести РСКН и обеспечения продолжения их функционирования при изменениях целей миссий и способов их достижения. На основе разработанных требований предложены алгоритмы реконфигурирования аппаратного обеспечения интеллектуального управления мобильными РСКН, обеспечивающие надежную дистанционную модификацию интеллекта в реальном масштабе времени, и функциональная структура аппаратно-реконфигурируемого цифрового модуля интеллектуального управления мобильными РСКН.
Аппаратно-реконфигурируемый цифровой модуль интеллектуального управления мобильными РСКН предназначен для управления оборудованием стратегического, тактического и приводного уровней, обеспечения взаимодействия между ними, а также содержит контроллер реконфигурации. Надежность реконфигурирования обеспечивается за счет использования многодоменной архитектуры и контроллера реконфигурации, осуществляющего выполнение процедур самопроверки и самотестирования, включая нейросетевую классификацию неисправностей, возникающих в процессе дистанционной модификации интеллекта. Разработанные алгоритмы обработки событий на тактическом уровне и алгоритмы взаимодействия оборудования стратегического, тактического и приводного уровней обеспечивают управление мобильной РСКН, в том числе, в составе коллектива роботов.