Künstliche Intelligenz wird zum neuen Raumfahrer: Forschungsergebnisse und zukunftsperspektiven autonomen Raumfahrtsteuerungssystemen
Wissenschaftler aus der globalen Raumfahrtgemeinschaft haben einen bedeutenden Fortschritt in der Entwicklung autonomer Steuerungssysteme gemacht, indem sie innovative Tests mit künstlicher Intelligenz als Steuerung für Raumfahrzeuge durchführten. Während der Versuche wurde gezeigt, dass moderne Sprachmodelle, insbesondere ChatGPT, in der Lage sind, virtuelle Raumfahrzeuge in verschiedenen Szenarien effektiv zu steuern, die reale Raumfahrtbedingungen nachbilden. Diese Studie wurde im Rahmen des Kerbal Space Program Differential Game Challenge durchgeführt, die auf dem populären Videospiel Kerbal Space Program basiert und die autonome Navigation und Steuerung in komplexen Raumaufgaben testet. Die Wettbewerbs-Szenarien umfassten Ziele wie die Interzeption von Zielen, das Vermeiden von Entdeckung und das Manövrieren in bestimmten Orbits. Das Hauptziel bestand darin, zu beurteilen, wie gut eine künstliche Intelligenz autonom agieren kann, nur mit Textanweisungen und Eingaben, ohne ständiges menschliches Eingreifen. Anstelle traditioneller Systeme, die auf langwieriges Training und mehrere Feedbackzyklen angewiesen sind, wählten die Forscher einen Ansatz mit großen Sprachmodellen (LLMs). Sie instruieren ChatGPT, als autonomer Agent das Raumfahrzeug zu steuern. Das Modell erhielt Beschreibungen des aktuellen Zustands, der Umgebung und der Ziele, um daraufhin Empfehlungen für Orientierung, Geschwindigkeit und Manöver zu generieren. Diese Empfehlungen wurden automatisch in Befehle umgewandelt, die das simulierte Kerbal Space Program-Raumfahrzeug verstand und ausführte. Laut den im Journal of Advances in Space Research veröffentlichten Ergebnissen führte ChatGPT die Navigationsaufgaben erfolgreich aus, ohne weiteres Training oder bedeutende Feinabstimmungen, nur durch eine Reihe von Anweisungen und leichten Anpassungen. Die Ergebnisse zeigten, dass das Modell Navigations- und Steuerungsaufgaben auf einem Niveau ausführen kann, das mit spezialisierten Algorithmen vergleichbar ist. Das erste Platzierung erlangte ein System, das auf präzisen mathematischen Gleichungen basiert, aber die Fähigkeit von ChatGPT, ohne aufwändiges Vortraining effektiv zu arbeiten, löste große Aufmerksamkeit aus. Es ist wichtig zu erwähnen, dass diese Studie vor der Veröffentlichung der neuesten GPT-4-Version durchgeführt wurde, und die Autoren betonen, dass noch Verbesserungen notwendig sind, um das Risiko fehlerhafter Schlussfolgerungen zu minimieren. Dennoch wird das Potenzial von Sprachmodellen im Bereich der autonomen Steuerung von Raumfahrzeugen als vielversprechend eingestuft. Im weiter gefassten Kontext der technologischen Fortschritte im All ist auch die kürzliche erfolgreiche Einführung des ersten quantenbasierten Satellitencomputers in den Orbit erwähnenswert, der unter Leitung von Forschern der Universität Wien entwickelt wurde. Das Gerät ist in der Lage, komplexe Berechnungen direkt an Bord durchzuführen, was die Reaktionszeiten erheblich verkürzen und den Energieverbrauch zukünftiger Missionen deutlich senken könnte. Solche technologischen Entwicklungen ebnen den Weg für zuverlässigere und effizientere autonome Systeme in der Raumfahrt.