La NASA sta utilizzando l’intelligenza artificiale (AI) per creare hardware di missione che supera le parti progettate dall’uomo. L’attrezzatura della NASA ora funziona strutturalmente meglio grazie al nuovo processo Evolved Structures, creato dall’ingegnere di ricerca Ryan McClelland. Inoltre, riduce drasticamente il tempo e il peso della progettazione.
Le staffe e i supporti in metallo sono prodotti utilizzando un sistema generativo basato sull’intelligenza artificiale per varie missioni di esplorazione spaziale. Un’iterazione del progetto viene creata dal sistema AI una volta al minuto, secondo McClelland. Questo è molto più veloce del ciclo di iterazione del design umano, che richiede settimane. Aumentando il numero di cicli di iterazione, il sistema può creare rapidamente progetti ottimali.
La tecnica Evolved Structures è stata utilizzata per progettare sia un’impalcatura per il telescopio EXCITE montato su mongolfiera della NASA sia un banco ottico per uno spettrometro di imaging UV. Secondo McClelland, il banco ottico è uno degli usi più impressionanti. Questo perché riduce circa 10 pezzi in una singola parte che può ancora essere prodotta utilizzando la tecnologia del controllo numerico computerizzato (CNC).
Il sistema di intelligenza artificiale dipende da un brief dettagliato che gli esseri umani forniscono delineando le specifiche per il componente. Ciò include il carico e le pressioni a cui sarà soggetto. La struttura ideale viene creata da ogni iterazione che si basa su quella precedente. Il programma di progettazione generativa può completare da 30 a 40 iterazioni in poche ore. Un processo di produzione digitale che può passare dalla progettazione alla produzione in appena una settimana può essere alimentato direttamente con il prodotto finito.
L’approccio Evolved Structures, secondo McClelland, è circa dieci volte più veloce del processo di progettazione standard della NASA. Per completare il progetto è necessario trasferirlo tra un progettista, un analista delle sollecitazioni e un macchinista. La nuova procedura riduce il lungo lavoro avanti e indietro al lavoro che può essere completato interamente da un computer, risparmiando tempo e fatica.
Le sezioni risultanti hanno forme organiche che sono “quasi simili a ossa”. Inoltre, possono sopportare pressioni strutturali maggiori rispetto alle parti realizzate dall’uomo. I componenti progettati dall’intelligenza artificiale sono più leggeri fino a due terzi e hanno concentrazioni di stress fino a dieci volte inferiori. In termini di prestazioni strutturali, McClelland ha scoperto che i nuovi componenti hanno prestazioni tre volte migliori.
Ogni anno, la NASA produce centinaia di parti personalizzate per le sue numerose missioni. La tecnica Evolved Structures sarà probabilmente applicata frequentemente durante la progettazione di componenti strutturali, elettronica e altri sottosistemi per gli strumenti e i veicoli spaziali della NASA, secondo McClelland. Di conseguenza, l’esplorazione dello spazio avverrebbe più rapidamente e con meno soldi.
McClelland afferma che l’intelligenza artificiale ha la capacità di ridurre sostanzialmente il costo della creazione di sistemi complicati. Hyperganic, una società di software tedesca, ha precedentemente creato un prototipo di motore a razzo basato sull’intelligenza artificiale che è stato stampato in 3D in un unico pezzo. Un altro esempio di come l’intelligenza artificiale può essere applicata per migliorare la progettazione e la produzione di sistemi complessi è la nuova procedura della NASA.