Un team guidato dall'ESA ha sottoposto il nuovo chip di intelligenza artificiale Myriad 2 di Intel a uno dei fasci di radiazioni più energetici disponibili sulla Terra. Questo test della sua idoneità a volare nello spazio ha avuto luogo al CERN, l'Organizzazione europea per la ricerca nucleare. Il chip AI è a sua volta correlato a una famiglia di circuiti integrati promossa dall'ESA.

Il Myriad 2 sfrutta l'intelligenza artificiale per alte prestazioni, elaborazione della visione a bassa potenza. Può essere pre-addestrato con i dati per riconoscere particolari caratteristiche e modelli o eseguire un rilevamento 3D approfondito, qualunque cosa il suo cliente richieda.

Il chip viene eseguito utilizzando una coppia di controller gemelli LEON4, l'ultimo della famiglia di circuiti integrati LEON sviluppato dall'ESA con la società svedese Cobham Gaisler.

Gli ingegneri dell'ESA sono interessati a sfruttare Myriad 2 per eseguire l'elaborazione delle immagini in orbita nelle future missioni spaziali, riducendo la quantità di dati da inviare sulla Terra.

"L'intelligenza artificiale è un modo per aumentare le prestazioni di qualsiasi sistema con una fotocamera nel loop, " spiega Gianluca Furano, ingegnere informatico di bordo dell'ESA.

"Calcolando autonomamente la distanza di un oggetto da una fotocamera e la velocità con cui si muove, è possibile acquisire molte più immagini migliori. Ciò offre anche un mezzo per migliorare la guida, navigazione e controllo, ad esempio per catturare oggetti alla deriva di detriti spaziali.

"E potrebbe consentirci di superare il collo di bottiglia delle prestazioni affrontato dagli strumenti di imaging su CubeSats e altri piccoli satelliti. La larghezza di banda di downlink dei dati ridotta a causa delle dimensioni ridotte dell'antenna e dei livelli di potenza limitati ci impedisce di accedere a tutte le immagini che potremmo acquisire.

"Il Myriad 2 richiede meno di un watt di potenza, e consentirebbe anche agli strumenti di identificare le caratteristiche di interesse in modo autonomo, ad esempio individuare improvvise inondazioni o incendi boschivi, poi rendendosi conto che questi devono essere mandati a terra."

Come tutto l'hardware candidato a volare nello spazio, deve prima essere testato contro le radiazioni:lo spazio è pieno di particelle cariche provenienti dal Sole e più lontano nel cosmo. Un accordo con il CERN dà accesso al fascio più intenso di ioni pesanti ad altissima energia disponibile, a meno di viaggiare in orbita.

L'ESA ha collaborato con l'azienda irlandese Ubotica Technologies per inserire i chip nel percorso di una linea di luce sperimentale alimentata dall'acceleratore di particelle Super Proton Synchrotron (SPS). Situato in un tunnel circolare di quasi 7 km di circonferenza, l'SPS è il secondo acceleratore più grande del CERN dopo il Large Hadron Collider (LHC), in cui si alimenta a sua volta l'SPS.

Il team ha indossato gli elmetti e si è avventurato in una "grotta" al piano terra circondata da blocchi di cemento protettivi per posizionare gli oggetti nel percorso del raggio, ritirandosi al piano di sopra prima che il raggio venisse sparato. I risultati sono ora in fase di studio.

"L'architettura Myriad è stata originariamente sviluppata da una start-up irlandese chiamata Movidius, " aggiunge Gianluca. "Nel 2016 hanno acquistato una licenza da Cobham Gaisler per utilizzare il core LEON4 per il loro microprocessore AI. La società è stata acquisita dal gigante del settore Intel.

"La loro adozione del core LEON mostra che è stata una buona idea per l'ESA procedere con un microprocessore ad architettura aperta. Essendo una piccola azienda, Movidius non voleva legarsi a un'architettura proprietaria che non erano liberi di modificare, e il fatto che l'architettura LEON sia stata progettata per lo spazio significava che la sua elevata affidabilità era già stata dimostrata.

"È un buon risultato per tutti gli interessati, perché con potenzialmente centinaia, già decine, di milioni di clienti che utilizzano l'architettura LEON otteniamo una base di utenti più ampia e feedback per migliorare la qualità del design."

L'ESA sta studiando vari usi spaziali per il chip Myriad 2, incluso un volo sul Tyvak Mark-I CubeSat italiano, che trasporterà l'imager iperspettrale HyperScout, una versione migliorata dello strumento autonomo sviluppato da coseno Research nei Paesi Bassi, già volato a bordo del GomX-4B CubeSat – così come il monitoraggio ambientale interno ed esterno della Stazione Spaziale Internazionale.

È anche preso in considerazione per l'uso del riconoscimento di navi marittime, basato sull'integrazione a bordo dei segnali del "Sistema di identificazione automatica" delle navi.