El primer sistema edge computing espacial con capacidades de Inteligencia Artificial

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Hewlett Packard Enterprise (HPE) presenta sus últimos avances para acelerar la exploración espacial y aumentar la autosuficiencia de los astronautas al permitir el procesamiento de datos en tiempo real por primera vez gracias al sistema especializado de edge computing en el espacio.

Los astronautas acelerarán el procesamiento de datos, pasando de meses a minutos.

Gracias a la supercomputadora HPE Spaceborne Computer-2 (SBC-2) los astronautas y exploradores espaciales a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS) podrán acortar el tiempo de análisis y procesamiento de datos de meses a minutos en proyectos tales como procesamiento de imágenes médicas o secuenciación de ADN hasta la obtención de información clave de grandes volúmenes de satélites y sensores remotos.

“El beneficio clave que supone el desarrollo de la computación espacial fiable y segura con Spaceborne Computer-2 es conseguir que el procesamiento de información en tiempo real sea una realidad. Los exploradores espaciales ahora pueden transformar la manera en la que conducen sus investigaciones basándose en los datos disponibles en el momento para mejorar la toma de decisiones”, segura el Dr. Mark Fernández, arquitecto de soluciones del sistema Converged Edge en HPE e investigador principal del proyecto Spaceborne Computer-2.

El día 20 de febrero está programado el lanzamiento de Spaceborne Computer-2, dentro de la decimoquinta misión Northrop Grumman Resupply a la estación espacial a bordo del NG-15. El sistema especializado de edge computing estará disponible a partir de ese día para su uso en la ISS durante los próximos 2-3 años. La nave espacial NG-15 ha sido nombrada “SS. Katherine Johnson” en honor a Katherine Johnson, una renombrada matemática afroamericana de la NASA cuyo trabajo fue esencial en el éxito temprano del desarrollo del programa espacial.

 

Objetivo: alcanzar una computación segura y fiable en el espacio

El lanzamiento de Spaceborne Computer-2 es posible gracias al éxito de su predecesor, Spaceborne Computer, una prueba de concepto que HPE desarrolló y lanzó al espacio en 2017 para operar en la Estación Espacial Internacional (ISS) durante una misión de un año de duración. El objetivo de la NASA era probar si los servidores comerciales que se utilizan en la Tierra, pero equipados con un software reforzado con funciones más resistentes, podrían soportar la sacudida de un lanzamiento de cohete al espacio, y una vez allí, operar sin problemas en la ISS.

Esta prueba de concepto abordó la necesidad de contar con capacidades informáticas más fiables y estables en la ISS o en la órbita terrestre baja (LEO en sus siglas en inglés) y que antes era imposible de lograr debido al duro entorno de gravedad cero y a los altos niveles de radiación de la estación que pueden dañar los equipos informáticos que requieren esas tecnologías de computación.

Obtener un sistema de computación más seguro en la ISS es solo el primer paso en los objetivos de la NASA para respaldar los viajes espaciales de humanos a destinos como la Luna o Marte.

Asimismo, obtener un sistema de computación más seguro en la ISS es solo el primer paso en los objetivos de la NASA para respaldar los viajes espaciales de humanos a la Luna, Marte y otros destinos, donde las comunicaciones fiables son una necesidad crítica dentro de las misiones.

HPE cumplió con éxito su primera misión de prueba durante un año; por ello, fue invitado por la NASA, a través de un patrocinio del Laboratorio Nacional estadounidense de la ISS, para lanzar un sistema aún más avanzado: Spaceborne Computer-2.

 

Acelerando la exploración espacial con tecnología informática de vanguardia e Inteligencia Artificial

Spaceborne Computer-2 ofrecerá el doble de velocidad de cómputo con capacidades de procesamiento de última generación especialmente diseñadas para el espacio e impulsadas por el sistema HPE Edgeline Converged Edge y el servidor HPE ProLiant, que procesa datos en tiempo real de todo un abanico de dispositivos, incluidos satélites y cámaras.

Spaceborne Computer-2 también vendrá equipado con unidades de procesamiento gráfico (GPU) para procesar de manera eficiente datos con un componente visual elevado que requieran una resolución de imagen más alta, como tomas de capas polares en la Tierra o rayos X médicos. Las capacidades de esta GPU también soportan proyectos específicos que requieren de Inteligencia Artificial y técnicas de machine learning.

Los astronautas eliminarán la latencia prolongada y los tiempos de espera asociados al envío de datos desde y hacia la Tierra, al obtener información en tiempo real.

Los avances combinados de Spaceborne Computer-2 permitirán a los astronautas eliminar la latencia prolongada y los tiempos de espera asociados al envío de datos desde y hacia la Tierra para poder llevar a cabo investigaciones y obtener información en tiempo real de una variedad de proyectos.

Será posible la monitorización en tiempo real de las condiciones físicas de los astronautas mediante el procesamiento de rayos X, ecografías y otros valores médicos, acelerando así el diagnóstico en el espacio. También se dará sentido a los datos de sensores remotos. La NASA y otras organizaciones han colocado estratégicamente cientos de sensores en la ISS y en diferentes satélites. Estos sensores recogen volúmenes masivos de datos que requieren una cantidad significativa de ancho de banda para enviarlos a la Tierra para que puedan ser procesados. Con el edge computing espacial, los investigadores pueden procesar toda esta información a bordo. Estos datos están relacionados, entre otros, con el análisis de tendencias de tráfico, gracias a una visión más amplia de la cantidad de coches en carreteras y parkings; con  el conocimiento sobre la calidad del aire, a través de la medición de las emisiones de oxígeno y otros contaminantes en la atmósfera; y el seguimiento de objetos que se mueven en la atmósfera y el espacio, desde aviones hasta lanzamientos de misiles.

 

Tecnologías de edge computing destinadas a entornos remotos y hostiles

Spaceborne Computer-2 incluye HPE Edgeline Converged EL4000 Edge System, un sistema robusto y compacto diseñado para funcionar en los entornos más duros, aquellos con niveles especialmente altos de golpes, vibraciones y temperaturas extremas. El sistema ha sido diseñado específicamente para procesar la potencia informática necesaria para recopilar y analizar grandes volúmenes de datos de dispositivos y sensores remotos en el espacio.

“Edge computing proporciona capacidades troncales importantes necesarias en lugares únicos que tienen conectividad limitada o nula. Esto les da el poder a los investigadores de procesar y analizar datos localmente para tomar decisiones críticas rápidamente. Con HPE Edgeline, ofrecemos soluciones diseñadas específicamente para entornos hostiles. Aquí en la Tierra, eso significa poder procesar de manera eficiente la información de datos de diferentes dispositivos, desde cámaras de vigilancia en aeropuertos y estadios, hasta funciones de robótica y automatización en plantas de fabricación”, ha explicado Shelly Anello, General Manager de Converged Edge Systems en HPE.

Como resultado del éxito comprobado de HPE en el desarrollo de tecnologías informáticas espaciales, organizaciones como OrtbitsEdge, que proporciona funciones de protección y refuerzo para iniciativas de informática espacial, planea integrar los sistemas HPE Edgeline Converged Edge junto a su solución de protección, SatFrame, para permitir a las empresas del ámbito espacial desplegar sistemas informáticos en satélites en órbita y acelerar la exploración.

Junto al sistema HPE Edgeline Converged Edge, Spaceborne Computer-2 también integrará el servidor HPE ProLiant DL360, un servidor industrial estándar que le otorgará capacidades adicionales de alto rendimiento para el soporte de diferentes cargas de trabajo, incluyendo edge, HPC, Inteligencia Artificial, etc.

 

La nube de Azure para tareas computacionalmente intensas

A través de una colaboración con Microsoft Azure Space, los investigadores de todo el mundo que realicen experimentos con Spaceborne Computer-2 tienen la oportunidad de utilizar la nube de Azure para tareas computacionalmente intensas de procesamiento que requieran la transmisión de resultados al SBC-2.

Los ejemplos que está considerando Microsoft Research incluyen construir modelos y hacer previsiones de tormentas de arena en la Tierra para hacer predicciones futuras en Marte; evaluar el uso de líquidos y parámetros ambientales involucrados en el crecimiento de plantas en el espacio para apoyar la vida y los cultivos fuera de la Tierra; analizar los patrones de impacto de rayos que ocasionan incendios forestales; o análisis avanzados de imágenes médicas obtenidas por ultrasonido en la ISS para cuidar de la salud de los astronautas.

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