Usando IA para prever o céu

A parceria da NASA para explorar a IA no espaço reforça o software analítico usado em finanças, manufatura e indústria

A KX Systems, que tem escritórios na cidade de Nova York, uniu-se à parceria do Frontier Development Lab, liderada pela NASA e sediada no Ames Research Center, para explorar como sua plataforma de análise kdb+ poderia ser aplicada a desafios no espaço, o que resultou em mais desenvolvimentos e recursos para o software baseado na Terra da empresa.

A análise de dados é uma indústria multibilionária, e o crescente campo da inteligência artificial (IA) está em alta demanda em todos os lugares. IA geralmente significa que os computadores aprendem com grandes quantidades de dados e os aplicam para ajudar a resolver problemas. A KX Systems, uma divisão da FD Technologies plc., é uma empresa de tecnologia que oferece software de gerenciamento e análise de banco de dados para clientes que precisam tomar decisões rapidamente. Embora a KX tenha começado em 1993, a parte de seus negócios orientada por IA cresceu consideravelmente. E a empresa credita o trabalho feito com a NASA por acelerar algumas de suas capacidades.

“Trabalhar com a NASA tem sido muito importante, porque nos permite estar anos à frente da curva”, disse Robert Hill, chefe de soluções espaciais na empresa sediada no Reino Unido, que tem escritórios na cidade de Nova York. “Trabalhar com a NASA nos expôs a um grupo de cientistas que é muito diferente do nosso trabalho diário.”

O Frontier Development Lab (FDL) é uma parceria contínua entre a NASA e empresas comerciais de IA para aplicar aprendizado de máquina avançado a problemas que importam para o programa espacial e além. Desde 2016, o FDL aplica IA em nome da NASA em defesa planetária, heliofísica, ciência da Terra, medicina e exploração lunar.

“Estamos interessados ​​nos grandes problemas, grandes desafios e na aplicação da IA ​​nesses tipos de situações”, disse James Parr, CEO da Trillium Technologies, que gerencia a parceria FDL para a NASA. “Às vezes, você tem um novo método de IA legal, mas é difícil imaginar quais seriam as aplicações. Na FDL, podemos provar uma aplicação e, de repente, todos podem ver como ela seria realmente útil para o programa espacial.”

A KX participou da parceria com a FDL entre 2017 e 2019. O principal software de análise de dados da empresa é chamado kdb+, e é normalmente usado no setor financeiro para acompanhar mudanças rápidas nas tendências de mercado, mas a empresa também está explorando como ele pode ser usado no espaço. Trabalhando no Ames Research Center da NASA no Vale do Silício, Califórnia, a KX fez parceria com cientistas da FDL e da NASA para aplicar os recursos do kdb+ à busca por exoplanetas e à previsão do clima espacial, áreas que podem ser melhoradas com modelos de IA.

No verão de 2024, as pessoas em toda a América do Norte ficaram surpresas quando puderam ver auroras em suas cidades natais, mas a mesma atividade solar que produz auroras pode causar interrupções em satélites que são essenciais para sistemas na Terra. Uma questão que a FDL trabalhou para responder foi se o kdb+ poderia prever esse tipo de clima espacial para prever quando os satélites GPS podem sofrer interrupção de sinal devido ao Sol. Ao importar vários conjuntos de dados monitorando a ionosfera, a atividade solar e o campo magnético da Terra e, em seguida, aplicar algoritmos de aprendizado de máquina a eles, os pesquisadores da FDL foram capazes de prever eventos disruptivos com até 24 horas de antecedência. Embora esta tenha sido uma aplicação científica da IA, Hill diz que parte desse trabalho de desenvolvimento voltou às ofertas comerciais da empresa, pois há semelhanças entre os modelos de IA desenvolvidos para encontrar padrões em perdas de sinal de satélite e aqueles que preveem necessidades de manutenção para equipamentos de fabricação industrial.

“Ele estava pegando esses conjuntos de dados e procurando por anomalias. Usamos o mesmo processo para clientes de manufatura avançada”, disse Hill. “Isso não é tudo por causa do nosso trabalho com a NASA, mas na FDL, você está trabalhando com algumas das pessoas mais brilhantes. É provavelmente P&D que não teríamos feito ou sequer pensado em fazer se não tivéssemos tido a chance de fazer com eles.”