NASA buduje cyfrowego asystenta medycznego na misje na Marsa

Podróż na Marsa wiąże się z mnóstwem wyzwań, także tych czysto ludzkich, związanych ze zdrowiem załogi. Dlatego NASA sprawdza obecnie działanie systemu Crew Medical Officer Digital Assistant (CMO-DA) - narzędzia mającego wspierać podejmowanie decyzji medycznych na pokładzie statku. Jego zadaniem jest pomoc w rozpoznawaniu objawów i doborze sposobu leczenia w sytuacjach, gdy kontakt z lekarzem na Ziemi jest niemożliwy albo zbyt powolny, by liczyła się każda minuta. Czym większy dystans dzieli załogę od naszej planety, tym mniej praktyczne staje się poleganie na modelu opartym na szybkiej łączności z centrum medycznym - a przy misji marsjańskiej problem ten nabiera szczególnego znaczenia.

Przychodzi astronauta do lekarza, a tam...

Na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej podobne sytuacje da się opanować dzięki solidnemu wsparciu z Ziemi. Załoga dysponuje wypracowanymi procedurami, przeszkoleniem oraz stosunkowo dobrą łącznością, a w poważniejszych przypadkach istnieje możliwość zorganizowania awaryjnego powrotu lub skrócenia misji. Niedawnym przykładem jest decyzja NASA o wcześniejszym sprowadzeniu na Ziemię załogi Crew-11 właśnie z powodów zdrowotnych. Przy wyprawach na Księżyc, Marsa i dalej taki scenariusz w praktyce przestaje być możliwy.

Problemem nie jest tu wyłącznie sam dystans, lecz opóźnienia w przesyłaniu sygnału. Kiedy komunikat potrzebuje minut, a nie sekund, by dotrzeć do odbiorcy, jakakolwiek konsultacja staje się udręką i w krytycznych momentach traci sens. Astronauta nie ma wtedy czasu, by czekać na szczegółową ocenę zespołu z Houston, jeśli decyzję trzeba podjąć natychmiast, na miejscu. Właśnie dlatego CMO-DA ma funkcjonować bezpośrednio na pokładzie, niezależnie od łączności z Ziemią.

CMO-DA w służbie astronautom

Na początku Crew Medical Officer Digital Assistant był jedynie pokazem możliwości technologii, jednak projekt ewoluował w kierunku pełnego wdrożenia niezależnego od rozwiązań chmurowych. Standardowe systemy tego rodzaju zwykle zakładają dostęp do rozbudowanej infrastruktury obliczeniowej znajdującej się poza samym urządzeniem. W warunkach kosmicznych taka zależność bywa problematyczna - łącze może działać z opóźnieniem, niestabilnie albo w ogóle być niedostępne. Dlatego CMO-DA został zaprojektowany tak, by wnioskowanie odbywało się lokalnie.

Za działanie systemu odpowiada RamaLama - otwarte narzędzie rozwijane przy wsparciu Red Hat, ułatwiające uruchamianie, pobieranie i udostępnianie modeli sztucznej inteligencji. W grę wchodzą tu zarówno duże modele językowe, jak i modele językowo-wizyjne. Te pierwsze wspierają rozumowanie medyczne na podstawie opisu symptomów, drugie zaś służą do analizy materiałów obrazowych, na przykład przy schorzeniach skóry czy podczas wykonywania procedur medycznych. Członek załogi może przekazać systemowi tekst, obraz lub oba typy danych naraz, bez konieczności łączenia się z infrastrukturą naziemną.

Testy na Ziemi

Obecnie system pracuje na ziemskim odpowiedniku komputera HPE Spaceborne Computer, którego bliźniacza jednostka znajduje się na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Taka konfiguracja umożliwia sprawdzanie działania oprogramowania w warunkach zbliżonych do tych panujących na orbicie, bez narażania całej misji na ryzyko. Po zakończeniu walidacji NASA planuje zaprezentować CMO-DA kierownictwu agencji, które zdecyduje o dalszym losie projektu.

Sam Spaceborne Computer odgrywa w tym przedsięwzięciu kluczową rolę. HPE tworzy go w oparciu o komponenty komercyjne, między innymi systemy Edgeline oraz serwery ProLiant. Aktualna generacja tej platformy dysponuje mocą obliczeniową wystarczającą do zadań związanych z uczeniem maszynowym i sztuczną inteligencją, co umożliwia przetwarzanie danych bezpośrednio na miejscu. W kolejnej wersji CMO-DA zespół zamierza dodatkowo zintegrować Red Hat Enterprise Linux AI.

AI jako pomoc w nagłych wypadkach

CMO-DA nie pełni roli samodzielnego lekarza przejmującego odpowiedzialność za diagnozę i terapię. Jego wartość polega na tym, że sprawnie porządkuje dostępne informacje, wskazuje możliwe kierunki działania i pomaga członkowi załogi szybciej przejść przez odpowiednią procedurę medyczną.

Taki kierunek rozwoju wydaje się logiczny. Modele medyczne wykorzystywane w kosmosie muszą radzić sobie w warunkach ograniczonej łączności, skromnej infrastruktury oraz wyjątkowo wąskiego marginesu błędu. Jeśli CMO-DA pomyślnie przejdzie testy, może stać się jednym z elementów astromedycyny podczas długich misji kosmicznych, obok szkoleń, sprzętu diagnostycznego i procedur awaryjnych.

Źródło: AntyWeb