Η εκτόξευση 12 δορυφόρων με τεχνητή νοημοσύνη από την Κίνα σηματοδοτεί την αρχή του πρώτου τροχιακού υπερυπολογιστικού δικτύου της ανθρωπότητας.
Όταν η Κίνα έθεσε σε τροχιά 12 δορυφόρους στα μέσα της περασμένης εβδομάδας, η χώρα μπήκε σε μια terra incognita: εκεί όπου κανείς δεν έχει πάει ποτέ πριν. Και αυτό επειδή δεν επρόκειτο για συνηθισμένους δορυφόρους επικοινωνίας ή παρατήρησης.
Κάθε ένας από αυτούς φέρει εξελιγμένα υπολογιστικά συστήματα ικανά να επεξεργάζονται 744 τρισεκατομμύρια λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο, σηματοδοτώντας την αρχή της πρώτης προσπάθειας της ανθρωπότητας να κατασκευάσει ένα δίκτυο υπερυπολογιστών στο διάστημα.
Οι δορυφόροι αυτοί αντιπροσωπεύουν την αρχική φάση του «Three-Body Computing Constellation» της Κίνας, ενός φιλόδοξου έργου υπό την ηγεσία του Zhejiang Lab σε συνεργασία με την ADA Space, το Zhijiang Laboratory και τη Neijang High-Tech Zone.
Όταν ολοκληρωθεί, αυτό το τροχιακό δίκτυο υπερυπολογιστών θα αποτελείται από 2.800 δορυφόρους που θα παρέχουν συνολική υπολογιστική ισχύ 1.000 peta-λειτουργιών ανά δευτερόλεπτο (POPS) ή ένα τρισεκατομμύριο λειτουργιών ανά δευτερόλεπτο. Αυτό αντιστοιχεί σε υπολογιστική ισχύ περίπου ίση με την επεξεργασία όλων των βιβλίων που έχουν γραφτεί από την ανθρωπότητα σε λιγότερο από ένα δευτερόλεπτο!
Οι δώδεκα δορυφόροι που βρίσκονται επί του παρόντος σε τροχιά είναι διασυνδεδεμένοι μέσω συνδέσεων επικοινωνίας λέιζερ υψηλής ταχύτητας που μεταφέρουν δεδομένα με ταχύτητα έως 100 gigabits ανά δευτερόλεπτο.
Μοντέλο ΑΙ με 8 δισεκατομμύρια παραμέτρους
Μαζί, παρέχουν υπολογιστική ισχύ 5 POPS και 30 terabytes ενσωματωμένης αποθήκευσης. Κάθε δορυφόρος φέρει επίσης ένα διαστημικό μοντέλο τεχνητής νοημοσύνης με 8 δισεκατομμύρια παραμέτρους, το οποίο επιτρέπει την επεξεργασία των ακατέργαστων δεδομένων απευθείας σε τροχιά χωρίς να απαιτείται η μετάδοσή τους πίσω στη Γη.
Η Guoxing Aerospace, μια εταιρεία ανάπτυξης δορυφόρων τεχνητής νοημοσύνης με έδρα το Τσενγκντού, ήταν υπεύθυνη για την ανάπτυξη των ευφυών δορυφορικών πλατφορμών και την επίβλεψη της συναρμολόγησης των δορυφόρων.
Η HiStarlink, μια νεοσύστατη εταιρεία που ειδικεύεται στις επικοινωνίες λέιζερ, ανέπτυξε τους οπτικούς τερματικούς σταθμούς υψηλής ταχύτητας που επιτρέπουν τη μεταφορά δεδομένων μεταξύ των δορυφόρων του δικτύου.
Γιατί είναι σημαντικό αυτό που μόλις συνέβη
Οι παραδοσιακές δορυφορικές λειτουργίες αντιμετωπίζουν σοβαρούς περιορισμούς, τους οποίους η διαστημική πληροφορική στοχεύει να εξαλείψει στο κοντινό μέλλον.
Επί του παρόντος, οι δορυφόροι συλλέγουν τεράστιες ποσότητες δεδομένων, αλλά μπορούν να μεταδώσουν πίσω στη Γη λιγότερο από το 10% λόγω του περιορισμένου εύρους ζώνης και της σπανιότητας των επίγειων σταθμών.
Το υπόλοιπο 90% χάνεται και συχνά πρόκειται για κρίσιμες πληροφορίες που θα μπορούσαν να προωθήσουν την επιστημονική έρευνα ή να βελτιώσουν τα συστήματα παγκόσμιας παρακολούθησης.
Το πρόβλημα της υπολογιστικής συμφόρησης γίνεται όλο και πιο έντονο, καθώς οι εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης απαιτούν ολοένα και πιο ισχυρές δυνατότητες επεξεργασίας.
Τα κέντρα δεδομένων με βάση τη Γη ήδη επιβαρύνουν τους παγκόσμιους ενεργειακούς πόρους, με την Διεθνή Οργάνωση Ενέργειας να εκτιμά ότι θα καταναλώνουν περισσότερα από 1.000 τεραβάτ ώρες ηλεκτρικής ενέργειας ετησίως έως το 2026, ποσό που ισοδυναμεί με την συνολική κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας της Ιαπωνίας.
Το διάστημα προσφέρει φυσικά πλεονεκτήματα για υπολογιστικές λειτουργίες μεγάλης κλίμακας. Οι δορυφόροι μπορούν να αξιοποιήσουν απεριόριστη ηλιακή ενέργεια και να διαχέουν φυσικά τη θερμότητα στο κενό του διαστήματος, εξαλείφοντας τις τεράστιες απαιτήσεις ψύξης που καταναλώνουν σημαντική ενέργεια στα επίγεια κέντρα δεδομένων. Μόνο η Google χρησιμοποίησε 19,7 δισεκατομμύρια λίτρα νερού το 2022 μόνο για την ψύξη των κέντρων δεδομένων της.
Ο αστρονόμος και ιστορικός του διαστήματος του Χάρβαρντ, Jonathan McDowell, εξηγεί ότι τα τροχιακά κέντρα δεδομένων αντιπροσωπεύουν μια «πολύ μοντέρνα» ιδέα που θα μπορούσε να μειώσει σημαντικά το περιβαλλοντικό αποτύπωμα της πληροφορικής.
«Τα τροχιακά κέντρα δεδομένων μπορούν να χρησιμοποιούν ηλιακή ενέργεια και να ακτινοβολούν τη θερμότητά τους στο διάστημα, μειώνοντας τις ενεργειακές ανάγκες και το αποτύπωμα άνθρακα», είπε.
Αναμένει να αναδυθούν παρόμοιες πρωτοβουλίες από τις Ηνωμένες Πολιτείες και την Ευρώπη, καθώς η τεχνολογία αποδεικνύεται βιώσιμη.
«Η προ ημερών εκτόξευση της Κίνας είναι η πρώτη ουσιαστική δοκιμή πτήσης του δικτυακού μέρους αυτού του concept», πρόσθεσε με νόημα.
Τι θα αλλάξει πραγματικά
Η κινεζική πρωτοβουλία αλλάζει ριζικά τον τρόπο με τον οποίο η ανθρωπότητα θα επεξεργάζεται και θα διαχειρίζεται τις πληροφορίες. Αντί να βασίζονται σε υποβρύχια καλώδια και επίγεια υποδομή, τα δεδομένα θα μπορούν σύντομα να ρέουν μεταξύ δορυφορικών συστοιχιών που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τη Γη, δημιουργώντας ένα πραγματικά παγκόσμιο ψηφιακό δίκτυο χωρίς γεωγραφικούς περιορισμούς.
Η Three-Body Computing Constellation θα επιτρέπει την επεξεργασία δεδομένων σε πραγματικό χρόνο σε τροχιά, υποστηρίζοντας εφαρμογές που κυμαίνονται από την παρακολούθηση του κλίματος έως τις αστρονομικές παρατηρήσεις στο βαθύ διάστημα.
Οι δορυφόροι θα δοκιμάσουν τεχνολογίες αιχμής, συμπεριλαμβανομένων συστημάτων επικοινωνίας με λέιζερ μεταξύ τροχιών, τα οποία θα μπορούσαν να φέρουν επανάσταση στις διαστημικές δικτυώσεις.
Για να καταλάβουμε για τι μεγέθη μιλάμε εδώ, ο ισχυρότερος επίγειος υπερυπολογιστής στον κόσμο, το σύστημα El Capitan στο Lawrence Livermore National Laboratory της Καλιφόρνιας, επιτυγχάνει 1,72 peta-λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο. Η κατασκευή της Κίνας παρέχει σχεδόν 600 φορές μεγαλύτερη υπολογιστική ισχύ!
Το έργο θέτει επίσης στο προσκήνιο κρίσιμα ζητήματα σχετικά με τη διακυβέρνηση του διαστήματος και την κατανομή των πόρων. Με την πρόοδο των υπολογιστικών συστοιχιών, ο τροχιακός χώρος θα μπορούσε να καταστεί όλο και πιο... φορτωμένος, απαιτώντας νέα διεθνή πλαίσια για τη διαχείριση της κυκλοφορίας και την πρόληψη συγκρούσεων μεταξύ κρατών.
Η επιστημονική έρευνα θα μπορούσε επίσης να επιταχυνθεί δραματικά όταν τεράστιοι υπολογιστικοί πόροι λειτουργούν συνεχώς στο διάστημα, επεξεργάζοντας δεδομένα από τηλεσκόπια, αισθητήρες κλίματος και άλλα όργανα χωρίς τις καθυστερήσεις και τους περιορισμούς που επιβάλλουν τα συστήματα που βρίσκονται στη Γη.
Το ψηφιακό μέλλον της ανθρωπότητας
Η επιτυχία των 12 πρώτων δορυφόρων της Κίνας μπορεί να καθορίσει αν το ψηφιακό μέλλον της ανθρωπότητας θα επεκταθεί στο διάστημα ή θα παραμείνει περιορισμένο στη Γη.
Ωστόσο, υπάρχουν και ορισμένα σημαντικά ερωτήματα που πρέπει να τεθούν. Ποιες θα είναι οι γεωπολιτικές επιπτώσεις; Ποιες ρυθμίσεις θα πρέπει να θεσπιστούν για την αποφυγή του κορεσμού του διαστήματος ή των συγκρούσεων συμφερόντων;
Η Κίνα τοποθετείται ως πρωτοπόρος στην υποδομή υπολογιστών με βάση το διάστημα και ενδέχεται να θεσπίσει νέα πρότυπα για την επεξεργασία δεδομένων σε τροχιά, τα οποία θα πρέπει να ακολουθήσουν ή να ανταγωνιστούν άλλες χώρες.
Αυτή η τεχνολογική υπεροχή θα μπορούσε να επηρεάσει τα πάντα, από την παγκόσμια αρχιτεκτονική του Διαδικτύου έως την ανάπτυξη τεχνητής νοημοσύνης με βάση το διάστημα, τροφοδοτώντας παράλληλα νέες αντιπαλότητες.