استفاده ناسا از هوش مصنوعی جهت طراحی قطعاتی با کارایی «سه برابری»

آژانس فضایی ناسا یکی از مجموعه‌هایی است که از  ابتدا، استفاده از هوش مصنوعی را در دستور کار خود قرار داد و بسیاری از ابزارها و نرم‌افزارهای خود را به این فناوری مجهز کرد. تولید قطعات صنعتی به کمک هوش مصنوعی، گام بعدی است که این مرکز تحقیقاتی سعی دارد به آن دست پیدا کند. بنا به گزارش‌های منتشرشده، ناسا موفق شده است که به کمک الگوریتم‌های هوش مصنوعی، قطعاتی را برای توسعه سخت‌افزاری ابزارهای خود تولید کند که ۳ برابر مستحکم‌تر از محصولات مشابه قبلی خود هستند.

شاید تصور کنید که این افزایش استحکام به افزایش وزن و یا اندازه قطعات تولیدشده ختم می‌شود؛ اما نکته قابل‌توجه اینجاست که علی‌رغم این بهبود کارایی، وزن قطعات نیز ۷۰ درصد کاهش‌یافته است. رایان مک‌کلند، مهندس و محقق ناسا که فرایند توسعه و تکامل این ابزارها را بر عهده دارد دراین‌رابطه گفت: «آزمایش محصولات توسط انسان‌ها اگر همه چیز به خوبی پیش برود، ممکن است که هر هفته یا حتی دو هفته یکبار تکرار شود؛ اما این عمل توسط هوش مصنوعی، یکبار در هر دقیقه صورت می‌گیرد؛ بنابراین، ما به چرخه‌های تکرارشونده بسیار بیشتری دسترسی داریم و می‌توانیم از این طریق، طرح‌های بهینه‌تری را در مدت‌زمان کوتاهی دریافت کنیم.»

ناسا از هوش مصنوعی برای طراحی اجزای تلسکوپ EXCITE و طیف‌سنج‌ها (spectrometers) استفاده می‌کند. مک‌کلند از میان تمامی ابزارهای طراحی‌شده، optical benchهای بکار رفته در طیف‌سنج‌ها را چشمگیرترین دستاورد تیم خود در طراحی قطعات به‌وسیله هوش مصنوعی دانست. او معتقد است که شروع تا پایان فرایند طراحی و تولید قطعات از طریق الگوریتم‌ها هوشمند کمتر از یک هفته به طول می‌انجامد و این در حالی است که تکمیل چنین فرایندهایی به‌صورت عادی، چندین هفته زمان می‌برد.

اجزای طراحی‌شده به‌وسیله هوش مصنوعی، شمایلی ارگانیک و استخوان‌مانند دارند و می‌توان گفت که ماشین‌های هوشمند از اسکلت طبیعی موجودات زنده برای طراحی قطعات موردنظر خود الهام گرفته‌اند. پس از آزمایش‌های فراوان مشخص شد که قطعات جدید تا ۱۰ برابر تمرکز تنش (stress concentrations) کمتری دارند و این دستاورد زمانی اهمیت خود را نشان می‌دهد که با کاهش وزن ۷۰ درصدی همراه باشد.

مک‌کلند پیش‌بینی می‌کند که در سال‌های آتی، طراحی بسیاری از قطعات الکترونیک، سیستم‌های فرعی و ابزارهای مورداستفاده در فضاپیماها به هوش مصنوعی واگذار شود؛ چرا که این فناوری، پتانسیل بسیار خوبی در کاهش هزینه‌ها از طریق طراحی سیستم‌های پیچیده دارد. پیش‌ازاین، شرکت نرم‌افزاری آلمانی Hyperganic از هوش مصنوعی برای توسعه نمونه اولیه موتور موشکی خود استفاده کرده که به‌صورت سه‌بعدی چاپ شده بود. نشر شما دراین‌رابطه چیست؟ با طراحی قطعات صنعتی به‌وسیله هوش مصنوعی، تا چه حد می‌توان در زمان و هزینه تولید صرفه‌جویی کرد؟