Новый ИИ ускорил симуляцию космических маневров в 100 раз

Новая система искусственного интеллекта сокращает время подготовки к сложным космическим маневрам в 100 раз — с месяцев до секунд. Разработка касается расчета струйного воздействия двигателей: явления, которое может повредить собственные конструкции аппарата во время работы тяговых систем.

Візуалізація симуляції струменевого впливу ракетного двигуна на конструкцію космічного апарата
Результат моделирования струйного воздействия двигателя, полученный с помощью системы Physics AI от Flexcompute та Northrop Grumman на базі NVIDIA PhysicsNeMo. Источник: flexcompute.com

Новая система вычислений

Когда ракетный двигатель включается в вакууме, газ мгновенно расширяется во всех направлениях — это создает сложные тепловые и механические нагрузки на конструкцию аппарата. Чтобы предсказать такие эффекты, инженеры традиционно запускали миллионы симуляций, и эта работа занимала месяцы.

Новая система отличается от обычных ускорителей вычислений. В ее основе — NVIDIA PhysicsNeMo — фреймворк для разработки ИИ-моделей, сочетающих физические законы с данными симуляций. Он встраивает законы физики непосредственно в архитектуру модели.

Космос для каждого

Магазин от Universe Space Tech

Журнал №1 2021 (182)

К товару

Благодаря этому ИИ не просто обрабатывает данные, а понимает естественные закономерности и действует в их рамках. «Мы трансформируем роль симуляции — не просто ускоряем ее, а расширяем круг задач, которые инженеры могут уверенно решать», — заявила Вера Янг, президент и соучредитель Flexcompute.

Практические последствия

Отдельное преимущество системы — встроенная оценка собственной точности. Для каждого прогноза модель рассчитывает уровень вероятности, что позволяет инженерам понимать пределы надежности ответа.

Это критически важно в реальных условиях, поскольку при стыковке на орбите или выполнении маневров космической робототехники погрешность в несколько сантиметров может поставить миссию под угрозу.

Ускорение расчетов открывает более широкие инженерные возможности. Более точное моделирование позволяет проектировать конструкции с меньшим запасом прочности, а значит, и с меньшей массой. В то же время более детальный расчет взаимодействия струй позволяет экономить топливо и увеличивать продолжительность миссий.

По словам Фахада Хана, директора по ИИ в Northrop Grumman, партнерство с Flexcompute и NVIDIA позволяет сокращать сроки реализации проектов со скоростью, необходимой заказчикам.

Источник: interestingengineering.com