Bước tiến AI của NASA: Biến dữ liệu hàng thập kỷ thành những khám phá khoa học mới
Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) đang đẩy mạnh ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để xử lý khối lượng dữ liệu khổng lồ được tích lũy qua nhiều thập kỷ từ hoạt động thám hiểm không gian và quan sát Trái đất.
Từ việc lập kế hoạch cho sứ mệnh Artemis II, hỗ trợ Trung tâm Điều khiển nhiệm vụ cho đến dự báo thời tiết và nghiên cứu khoa học Trái đất, AI đang giúp các nhà khoa học phát hiện những mối liên hệ cũng như thông tin giá trị mà các phương pháp truyền thống phải mất nhiều năm mới tìm ra.
Suốt nhiều thập kỷ qua, NASA đã tích lũy một khối lượng thông tin đồ sộ từ các vệ tinh, tàu vũ trụ, hoạt động quan sát Trái đất, mô phỏng và các sứ mệnh khoa học.
Thách thức lớn nhất hiện nay không còn đơn thuần là thu thập dữ liệu, mà là tìm ra những mối liên hệ hữu ích giữa các khối thông tin khổng lồ được lưu trữ trong nhiều hệ thống khác nhau.
Cơ quan này đang tăng cường sử dụng AI để giúp các nhà nghiên cứu tìm kiếm, phân tích và kết nối các tập dữ liệu đó.
Bà Anna Steers-Smith, cố vấn cấp cao về AI của NASA, cho biết cơ quan này đang sử dụng công nghệ như một công cụ phục vụ việc thám hiểm và khám phá, thay vì coi AI là mục tiêu cuối cùng. Đây là bước đi kịp thời và thiết thực khi NASA bước vào giai đoạn chuẩn bị cho các nhiệm vụ ngày càng phức tạp, nơi lượng thông tin được tạo ra dự kiến sẽ gia tăng đáng kể.
AI hỗ trợ lập kế hoạch cho Artemis II
NASA đang ứng dụng các công cụ AI để hỗ trợ quá trình lập kế hoạch cho sứ mệnh Artemis II, trong đó công nghệ này giúp các nhóm chuyên gia tổng hợp dữ liệu, đưa ra khuyến nghị về an toàn và xây dựng các phương án ứng phó nhằm giảm thiểu rủi ro.
Theo ông Troy LeBlanc, Giám đốc Thông tin tại Trung tâm Vũ trụ Johnson của NASA, trước đây việc phân tích lượng thông tin khổng lồ từ nhiều nguồn khác nhau bằng phương pháp truyền thống có thể khiến các chuyên gia mất nhiều tuần để hoàn thành. Tuy nhiên, với sự hỗ trợ của AI, một phần quá trình xử lý và tổng hợp dữ liệu hiện có thể được thực hiện chỉ trong vài giây.
NASA cũng đang nghiên cứu khả năng ứng dụng AI nhằm hỗ trợ hoạt động tại Trung tâm Điều khiển Nhiệm vụ. Tại Trung tâm Vũ trụ Johnson, cơ quan này đã phát triển một nguyên mẫu tác nhân AI (AI agent) dành cho các nhân viên điều khiển bay SPARTAN - những người chịu trách nhiệm giám sát hệ thống điện và kiểm soát nhiệt của Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS).
Hệ thống được đề xuất đóng vai trò như một công cụ hỗ trợ, giúp các nhân viên điều khiển bay xử lý và sàng lọc khối lượng lớn thông tin một cách nhanh chóng. Tuy nhiên, các quyết định quan trọng trong thời gian thực vẫn sẽ do con người trực tiếp đưa ra, đảm bảo vai trò kiểm soát của đội ngũ vận hành.
Dữ liệu khoa học Trái đất trở nên dễ tiếp cận hơn
NASA đang hợp tác với Microsoft để phát triển các công cụ nhằm giúp việc tiếp cận những bộ dữ liệu khoa học Trái đất phức tạp trở nên thuận tiện hơn. Hai nền tảng Earth Copilot và Hydrology Copilot cho phép người dùng tương tác với dữ liệu của NASA thông qua các câu hỏi bằng ngôn ngữ tự nhiên.
Trong đó, Hydrology Copilot được phát triển cùng Phòng thí nghiệm Khoa học Thủy văn NASA, có khả năng xử lý các thông tin quan trọng như lượng mưa và độ ẩm đất.
Công cụ này có thể hỗ trợ các nhà nghiên cứu và người dùng đánh giá tình trạng hạn hán, nguy cơ lũ lụt cũng như các vấn đề liên quan đến tài nguyên nước mà không yêu cầu phải có kiến thức chuyên sâu về các tập dữ liệu phức tạp của NASA.
Bên cạnh lĩnh vực nghiên cứu Trái đất, AI cũng đang được ứng dụng trong dự báo thời tiết. Các mô hình nền tảng của NASA, được đào tạo dựa trên nguồn dữ liệu khoa học Trái đất cùng các mô hình vật lý được tích lũy trong nhiều thập kỷ, có khả năng hỗ trợ nhận diện và mô phỏng các hình thái thời tiết nhanh chóng hơn.
Ngoài ra, việc xử lý dữ liệu vệ tinh ngay gần khu vực thu thập có thể giúp rút ngắn thời gian phân tích, qua đó nâng cao tốc độ phản ứng trước các hiện tượng thiên tai như lũ lụt.
Khám phá tri thức ẩn sâu trong khối dữ liệu cũ
Những nỗ lực ứng dụng AI của NASA không chỉ tập trung vào các nhiệm vụ đang triển khai mà còn mở rộng sang việc khai thác kho dữ liệu và kinh nghiệm được tích lũy trong nhiều thập kỷ hoạt động.
Một cuộc thi phát triển giải pháp (hackathon) về dữ liệu và AI được tổ chức trên toàn NASA đã thu hút hơn 500 nhân viên tham gia, vượt xa mức dự kiến ban đầu.
Trong số các dự án đoạt giải, nổi bật là hệ thống đa tác nhân AI tích hợp giao diện hội thoại. Công cụ này cho phép người dùng tra cứu kho dữ liệu mở khổng lồ về “bài học kinh nghiệm” của NASA - nơi đúc kết tri thức suốt nhiều thập kỷ từ các chương trình và nhiệm vụ không gian.
Một dự án tiêu biểu khác ứng dụng mô hình học máy để đánh giá mức độ nghiêm trọng của cháy rừng, hỗ trợ tối ưu việc bảo vệ lực lượng cứu hỏa và trang thiết bị.
Bà Steers-Smith cho biết, cuộc thi hackathon phản ánh rõ nét sự quan tâm ngày càng lớn của nhân sự NASA đối với việc ứng dụng AI vào công việc hàng ngày của họ.
Bà nhận định: “Khi đã từng dùng AI để giải quyết vấn đề của người khác, bạn sẽ có cái nhìn phản biện và sâu sắc hơn về cách công nghệ này vận hành trước chính vấn đề của mình. Tôi cho rằng đó là bước tiến tự nhiên của AI và cũng là lúc mọi người thực sự nhận thấy giá trị của nó”.
Đối với NASA, tiềm năng lớn nhất của AI nằm ở khả năng kết nối và khai thác hiệu quả nguồn thông tin khổng lồ được tích lũy qua nhiều thế hệ. Khi các dự án trong tương lai ngày càng trở nên phức tạp, bao gồm cả những kế hoạch liên quan đến khả năng xây dựng căn cứ trên Mặt trăng (Moon Base), AI có thể hỗ trợ các nhà khoa học và kỹ sư nhanh chóng tiếp cận, đối chiếu và phân tích dữ liệu mà trước đây có thể mất nhiều thời gian để xử lý bằng phương pháp truyền thống./.
