رقابت جهانی برای مراکز هوش مصنوعی در فضا و گام نخست چین

به گزارش ساوت چاینا مورنینگ پست، چین از نظر بالاترین سطح عملکرد رایانش فضامحور یا میزان تکامل چارچوب فناورانه، در خط مقدم قرار دارد.

اما ایالات متحده اکنون با سرمایه‌گذاری بسیار بیشتر و توان پرتاب بالاتر، با شتاب در تلاش است این فاصله را جبران کند. میلیاردرهای فناوری در سیلیکون‌ولی، از جمله ایلان ماسک و سوندار پیچای، مدیرعامل گوگل، در حال طراحی برنامه‌هایی برای انتقال زیرساخت‌های هوش مصنوعی به فضا هستند.

ماسک در شبکه‌های اجتماعی نوشت که در حال تصور برنامه‌هایی برای پرتاب سالانه یک میلیون تُن ماهواره به فضاست، با این هدف که هر سال ۱۰۰ گیگاوات توان محاسباتی هوش مصنوعی در مدار مستقر شود. او تأیید کرد که اسپیس‌ایکس قصد دارد با توسعه ماهواره‌های نسل بعدی استارلینک V3، مراکز داده مداری بسازد.

چند روز پیش از آن، پیچای اعلام کرد که گوگل قصد دارد از سال ۲۰۲۷ مراکز داده فضایی را به فضا پرتاب کند.
او گفت: «ما قفسه‌های بسیار بسیار کوچکی از ماشین‌ها را به فضا می‌فرستیم و آن‌ها را روی ماهواره‌ها آزمایش می‌کنیم و سپس از همان‌جا مقیاس را افزایش می‌دهیم.» این غول فناوری ابتکار خود با نام «پروژه سان‌کچر» (Project Suncatcher) را در ماه نوامبر رونمایی کرد.

تلاش برای استقرار هوش مصنوعی در مدار، یک قمار راهبردی با پیامدهای عمیق برای امنیت ملی، برتری اقتصادی و آینده اتصال جهانی  از جمله نسل ششم ارتباطات (۶G) به شمار می‌رود. مراکز داده مداری از مزایایی چون انرژی خورشیدی نامحدود، دفع طبیعی گرما و پردازش داده تقریباً آنی برخوردارند و وابستگی به زیرساخت‌های زمینی و پهنای باند را کاهش می‌دهند.

کشوری که در ساخت زیرساخت هوش مصنوعی فضامحورِ مقیاس‌پذیر، قابل اتکا و قدرتمند پیشتاز شود، در عصر بعدی رایانش به برتری تعیین‌کننده‌ای دست خواهد یافت؛ همان‌گونه که آمریکا با اینترنت و چین با ۵G چنین برتری‌ای کسب کردند.

یکی از شرکت‌های آمریکایی که وارد عمل شده، استارت‌آپ «استارکلاد» (Starcloud) است. این شرکت در اوایل نوامبر، ماهواره استارکلاد-۱ را به فضا پرتاب کرد؛ ماهواره‌ای به اندازه یخچال که نخستین واحد پردازش گرافیکی Nvidia H100 را به مدار زمین برد.

این تراشه با ۸۰ گیگابایت حافظه گرافیکی و عملکردی بسیار فراتر از هر رایانه فضایی پیشین، برای آزمایش پردازش تصاویر رصد زمین و بارهای کاری مدل‌های زبانی بزرگ در مدار به کار گرفته خواهد شد.

با این حال، اگرچه بسیاری این رویداد را آغاز رقابت هوش مصنوعی فضایی می‌دانند، چین پیش از این وارد این حوزه شده بود. شرکت هوافضای «ژونگکه تیانسوان» مستقر در پکن از سال ۲۰۲۲ یک رایانه فضایی مجهز به تراشه‌های بومی با کارایی بالا را به مدار فرستاده که تاکنون بیش از هزار روز به‌طور پایدار در فضا فعالیت کرده است.

سال گذشته، این تیم یک سامانه ارتقایافته را نیز پرتاب کرد و موفق شد پیش از استارکلاد، استنتاج هوش مصنوعی در مدار را محقق کند. این تلاش‌ها به چین امکان داده است داده‌های مداری طولانی‌مدت‌تر و تجربه مهندسی بیشتری انباشته کند.

شرکت گواکسینگ ایروفضا با همکاری آزمایشگاه ژجیانگ، یک مؤسسه پژوهشی تحت حمایت دولت استانی ژجیانگ، خوشه‌ای متشکل از ۱۲ ماهواره را پرتاب کرد. این اقدام، پایه‌های نخستین منظومه محاسباتی مداری جهان را شکل داد؛ منظومه‌ای با توان محاسباتی تجمیعی ۵ پتاعملیات در ثانیه و مجهز به یک مدل هوش مصنوعی فضایی با ۸ میلیارد پارامتر.

در ماه سپتامبر، این منظومه مداری کاربردهای تجاری خود را به نمایش گذاشت و محاسباتی را برای بخش حمل‌ونقل در فضا انجام داد. این خوشه با پردازش تصاویر سنجش از دور از منطقه پازهو در گوانگژو، تنها در سه دقیقه هم استنتاج و هم ارسال نتایج را انجام داد؛ اقدامی که زمان پاسخ را به‌طور چشمگیری کاهش داد و بیش از ۹۰ درصد از پهنای باند انتقال زمینی را صرفه‌جویی کرد.

با وجود شتاب گرفتن تلاش‌های کشورهای غربی، تاکنون هیچ منظومه محاسباتی بزرگ‌مقیاسی قابل مقایسه با این نمونه، به مدار پرتاب و وارد بهره‌برداری تجاری نشده است. این شرکت در ماه اکتبر از پروژه منظومه دوم خود نیز رونمایی کرد.

در اواخر نوامبر، مقام‌های شهری پکن نیز از طرحی برای ساخت یک مرکز داده فضایی عظیم و متمرکز در مدار «سپیده‌دم–غروب» در ارتفاع ۷۰۰ تا ۸۰۰ کیلومتری از زمین پرده برداشتند. این پروژه که تحت هدایت یک کنسرسیوم نوآوری اجرا می‌شود، هدف‌گذاری توان بالای بیش از یک گیگاوات را دنبال می‌کند.

به گفته توسعه‌دهنده پروژه، استقرار آن در سه مرحله انجام خواهد شد و در نهایت تا سال ۲۰۳۵ به یک مرکز داده مداری در مقیاس مگاوات خواهد انجامید.

با دامن زدن هوش مصنوعی به اشتهای سیری‌ناپذیر برای توان محاسباتی، ایده مراکز داده مداری با استقبال گسترده‌ای مواجه شده است؛ چراکه این تأسیسات می‌توانند از انرژی خورشیدی نامحدود استفاده کرده و گرمای خود را به فضا تابش دهند و بدین ترتیب نیاز انرژی را کاهش دهند.

به‌طور سنتی، ماهواره‌ها داده‌ها را در فضا جمع‌آوری می‌کنند اما برای پردازش باید آن‌ها را به زمین ارسال کنند. در مقابل، مراکز داده مداری امکان تحلیل با تأخیر بسیار کم، پردازش تقریباً بلادرنگ و عملیات خودمختار را فراهم می‌کنند؛ امری که به‌ویژه در موقعیت‌هایی مانند پایش بلایا و شناسایی نظامی اهمیت دارد.

با این حال، انتقال سامانه‌های رایانش با کارایی بالا به فضا بسیار فراتر از صرفاً ارسال تراشه‌هاست.
تراشه‌های رایانشی موجود در فضا با چالش‌های شدیدی مواجه‌اند، از جمله تابش ذرات پرانرژی، نوسانات شدید دمایی و ارتعاشات شدید هنگام پرتاب موشک؛ عواملی که همگی عملکرد پایدار آن‌ها را تهدید می‌کنند.

از سال ۲۰۱۹، برخی مؤسسات داخلی از جمله ICT پروژه‌های پژوهشی‌ای را آغاز کرده‌اند تا راهکارهای استقرار ایمن و قابل اتکای تراشه‌های هوش مصنوعی در فضا را بررسی کنند.

در نبود دسترسی به قدرتمندترین تراشه‌های آمریکایی، چین به دنبال توسعه معماری‌ها و طراحی‌های سخت‌افزاری نوآورانه‌تر است.

با این حال، کارشناسان صنعت اشاره می‌کنند که مراکز داده فضایی همچنان با مجموعه‌ای از چالش‌های بنیادی روبه‌رو هستند. فراتر از الزامات فنی سخت‌گیرانه، گلوگاه‌های هزینه‌ای نیز در مسیر ساخت منظومه‌های بزرگ‌مقیاس در آینده وجود دارد.

همان‌گونه که در حمل‌ونقل زمینی رخ داد، ساخت مراکز داده بیشتر در مدار، شرکت‌های فضایی تجاری چین را به بهبود فناوری‌ها و کاهش هزینه‌ها در گذر زمان ترغیب خواهد کرد. در نهایت، این به یک کسب‌وکار سودآور تبدیل خواهد شد.

منبع: scmp