Bir robot uzay sondası en yakın uzay aracı mühendisinden milyonlarca kilometre uzaklaştığında ne olur? Bir yazılım hatası varsa, mühendisler bazen yeni komutlar yükleyerek sorunu düzeltebilir, ancak bilgisayar donanımı başarısız olursa ne olur? Donanım, iticiler veya iletişim sistemi gibi kritik bir şeyi kontrol ediyorsa, görev kontrolünün yapabileceği pek bir şey yoktur; görev kaybedilebilir. Bazen başarısız uydular yörüngeden kurtarılabilir, ancak Mars'a yönelik görevler için gezegenler arası bir çekme hizmeti olmadığından. Evden uzakta hasarlı bilgisayar sistemleri için herhangi bir şey yapılabilir mi? Bu sorunun cevabı “Yeniden Kullanılabilir Alan Sistemleri için Ölçeklenebilir Kendinden Yapılandırılabilir Mimari” adlı bir projede olabilir. Ancak endişelenmeyin, makineler kendini tanımayacak, sadece kendilerini nasıl düzelteceklerini öğreniyorlar…
Uzay aracı hedeflerine giderken arızalandığında, çoğu zaman görev denetleyicilerinin yapabileceği çok şey yoktur. Tabii ki, ulaşılabilecek mesafedeyse (yani Dünya yörüngesindeki uydular), Uzay Mekiği ekipleri tarafından alınabilmeleri veya yörüngeye sabitlenmeleri olasılığı vardır. Örneğin 1984'te STS-51A misyonunda iki hatalı çalışan uydu Discovery tarafından alındı (yukarıdaki resimde). Her iki iletişim uydusunda da hatalı motorlar vardı ve yörüngelerini koruyamadılar. 1993 yılında Uzay Mekiği Endeavour (STS-61), Hubble Uzay Teleskobu'nda yörüngesel bir ayna değişikliği gerçekleştirdi. (Tabii ki, her zaman çok gizli ölü casus uydularının da düşürülebilme seçeneği vardır.)
Her iki alma / onarım görevi örneğinin her ikisi de büyük olasılıkla mekanik arıza içeriyor olsa da, yerleşik bilgisayar sistemleri başarısız olursa (pahalı bir insanlı onarım görevinin maliyetine değerse) aynı şey yapılabilirdi. Peki ya Dünya yörüngesinin ötesindeki robotik görevlerden biri sinir bozucu bir donanım arızası yaşadıysa? Bunun çok büyük bir hata olması gerekmez (Dünya'da olmuşsa, sorun muhtemelen hızlı bir şekilde düzeltilebilir), ancak mühendisin bulunmadığı bir alanda, bu küçük hata görev için kıyamet yazabilir.
Peki cevap ne? Kendini düzeltebilecek bir bilgisayar oluşturun. Kulağa hoş gelebilir Terminatör 2 ancak Arizona Üniversitesi'ndeki araştırmacılar bu olasılığı araştırıyorlar. NASA işi finanse ediyor ve Jet Sevk Laboratuvarı onları ciddiye alıyor.
Ali Akoğlu (bilgisayar mühendisliğinde yardımcı doçent) ve ekibi, bilgisayarlar tarafından kendilerini iyileştirmek için kullanılabilecek hibrit bir donanım / yazılım sistemi geliştiriyor. Araştırmacılar, çip düzeyinde kendi kendini iyileştirme süreçleri oluşturmak için Alan Programlanabilir Kapı Dizilerini (FPGA) kullanıyorlar.
FPGA'lar donanım ve yazılımın bir kombinasyonunu kullanır. Bazı donanım işlevleri çip düzeyinde gerçekleştirildiğinden, yazılım FPGA “ürün yazılımı” olarak işlev görür. Bellenim, belirli yazılım komutlarının bir donanım aygıtına gömüldüğü yaygın bir bilgisayar terimidir. Mikroişlemci, normal bir yazılım parçası gibi ürün yazılımını işlemesine rağmen, bu özel komut o işlemciye özgüdür. Bu bağlamda, bellenim donanım süreçlerini taklit eder. Akoğlu’nun araştırması işte burada devreye giriyor.
Araştırmacılar, projenin ikinci aşamada, Yeniden Kullanılabilir Alan Sistemleri için Ölçeklenebilir Kendinden Yapılandırılabilir Mimari (SCARS) olarak adlandırılıyor ve Mars'ta işbirliği yapan beş gezgini kolayca temsil edebilecek beş kablosuz ağ birimi kurdu. Bir donanım arızası meydana geldiğinde, ağa bağlanan “arkadaşlar” sorunu iki düzeyde ele alır. İlk olarak, sorunlu ünite aksaklığı düğüm seviyesinde onarmaya çalışır. Ürün yazılımını yeniden yapılandırarak, ünite hatayı atlayarak devreyi etkin bir şekilde yeniden yapılandırır. Başarısız olursa, birimin arkadaşları bir kırık işlemi gerçekleştirerek, kırık birim işlemlerini ve kendi işlemlerini gerçekleştirmek için kendilerini yeniden programlarlar. İlk durumda birim düzeyinde istihbarat kullanılır, ancak bu başarısız olursa ağ düzeyinde istihbarat kullanılır. Tüm operasyonlar otomatik olarak gerçekleştirilir, insan müdahalesi yoktur
Bu, geniş kapsamlı faydaları olan büyüleyici bir araştırmadır. Bilgisayarlar kendilerini uzun mesafeden iyileştirebilselerdi milyonlarca dolar tasarruf edilirdi. Ayrıca, uzay görevlerinin ömrü uzatılabilir. Bu araştırma, gelecekteki insanlı görevler için de değerli olacaktır. Bilgisayar sorunlarının çoğu astronotlar tarafından düzeltilebilse de, kritik sistem arızaları ortaya çıkacaktır; SCARS gibi bir sistem kullanmak, sorunun kaynağı bulunurken hayat kurtarıcı yedekleme yapabilir.
Kaynak: UA News
