Apa yang terjadi ketika pesawat ruang angkasa robot rusak jutaan mil jauhnya dari insinyur pesawat ruang angkasa terdekat? Jika ada bug perangkat lunak, insinyur terkadang dapat memperbaiki masalah dengan mengunggah perintah baru, tetapi bagaimana jika perangkat keras komputer gagal? Jika perangkat keras mengendalikan sesuatu yang penting seperti pendorong atau sistem komunikasi, tidak ada banyak kontrol misi yang dapat dilakukan; misinya mungkin hilang. Kadang-kadang satelit yang gagal dapat dipulihkan dari orbit, tetapi karena tidak ada layanan penarik antarplanet untuk misi ke Mars. Adakah yang bisa dilakukan untuk sistem komputer yang rusak jauh dari rumah? Jawabannya mungkin terletak pada sebuah proyek yang disebut "Arsitektur Konfigurasi Diri Scalable untuk Sistem Ruang Reusable". Tapi jangan khawatir, mesin tidak menjadi sadar diri, mereka hanya belajar bagaimana memperbaiki diri sendiri ...
Ketika pesawat ruang angkasa mengalami kegagalan dalam perjalanan ke tujuan mereka, seringkali tidak banyak pengontrol misi yang dapat melakukannya. Tentu saja, jika mereka berada dalam jangkauan kami (mis. Satelit di orbit Bumi), ada kemungkinan bahwa mereka dapat dijemput oleh awak Antar-Jemput Antariksa atau diperbaiki di orbit. Pada tahun 1984 misalnya, dua satelit yang tidak berfungsi diambil oleh Discovery pada misi STS-51A (gambar di atas). Kedua satelit komunikasi memiliki motor yang tidak berfungsi dengan baik dan tidak dapat mempertahankan orbitnya. Pada tahun 1993 Space Shuttle Endeavour (STS-61) melakukan perubahan cermin orbital pada Hubble Space Telescope. (Tentu saja, selalu ada opsi bahwa satelit mata-mata mati rahasia dapat ditembak jatuh juga.)
Meskipun kedua contoh misi pengambilan / perbaikan di atas kemungkinan besar melibatkan kegagalan mekanis, hal yang sama dapat dilakukan jika sistem komputer onboard mereka gagal (jika sebanding dengan biaya misi perbaikan berawak yang mahal). Tetapi bagaimana jika salah satu misi robot di luar orbit Bumi mengalami kegagalan fungsi perangkat keras? Itu tidak perlu menjadi kesalahan besar juga (jika itu terjadi di Bumi, masalahnya mungkin bisa diperbaiki dengan cepat), tetapi di ruang angkasa tanpa kehadiran insinyur, kesalahan kecil ini bisa mengeja malapetaka bagi misi.
Jadi apa jawabannya? Bangun komputer yang dapat memperbaiki dirinya sendiri. Mungkin terdengar seperti Terminator 2 alur cerita, tetapi para peneliti di University of Arizona sedang menyelidiki kemungkinan ini. NASA mendanai pekerjaan itu dan Jet Propulsion Laboratory menganggapnya serius.
Ali Akoglu (asisten profesor bidang teknik komputer) dan timnya sedang mengembangkan sistem perangkat keras / perangkat lunak hybrid yang dapat digunakan oleh komputer untuk menyembuhkan diri mereka sendiri. Para peneliti menggunakan Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) untuk menciptakan proses penyembuhan diri pada level chip.
FPGA menggunakan kombinasi perangkat keras dan perangkat lunak. Karena beberapa fungsi perangkat keras dilakukan pada level chip, perangkat lunak bertindak sebagai “firmware” FPGA. Firmware adalah istilah komputer yang umum di mana perintah perangkat lunak tertentu tertanam dalam perangkat perangkat keras. Meskipun mikroprosesor memproses firmware seperti halnya perangkat lunak normal, perintah khusus ini khusus untuk prosesor itu. Dalam hal ini, firmware meniru proses perangkat keras. Di sinilah penelitian Akoglu masuk.
Para peneliti berada dalam fase kedua dari proyek yang disebut Scalable Self-Configurable Architecture untuk Reusable Space Systems (SCARS) dan telah menyiapkan lima unit jaringan nirkabel yang dapat dengan mudah mewakili lima penjelajah yang bekerja sama di Mars. Ketika kerusakan perangkat keras terjadi, "teman" jaringan menangani masalah pada dua tingkat. Pertama, unit bermasalah mencoba untuk memperbaiki kesalahan pada level node. Dengan mengkonfigurasi ulang firmware, unit secara efektif mengkonfigurasi ulang sirkuit, melewati kesalahan. Jika tidak berhasil, teman unit melakukan operasi pencadangan, memprogram ulang diri mereka sendiri untuk melakukan operasi unit yang rusak serta operasi mereka sendiri. Kecerdasan tingkat unit digunakan dalam kasus pertama, tetapi jika gagal, kecerdasan tingkat jaringan digunakan. Semua operasi dilakukan secara otomatis, tidak ada intervensi manusia
Ini adalah penelitian menawan dengan manfaat luas. Jika komputer dapat menyembuhkan diri sendiri dari jarak jauh, jutaan dolar akan dihemat. Juga, umur panjang misi ruang angkasa dapat diperpanjang. Penelitian ini juga akan bermanfaat bagi misi berawak di masa depan. Meskipun sebagian besar masalah komputer dapat diperbaiki oleh astronot, kegagalan sistem kritis akan terjadi; menggunakan sistem seperti SCARS dapat melakukan back-up yang menyelamatkan jiwa sementara sumber masalahnya ditemukan.
Sumber: Berita UA
