NASA「自主協調技術」如何革新未來科技

想像一下，當你開車時，你的車輛正在與其他交通參與者和道路訊號進行對話。這些對話讓你的車輛能夠預測你無法直接看到的情況：例如前方卡車突然減速準備轉彎，或是被遮蔽的紅綠燈即將轉為紅燈。與此同時，這個系統已經規劃好路線，引導你前往充電站或加油站，並透過與氣象服務的對話，提前為即將到來的雨天準備好雨刷和煞車系統。

這樣的旅程需要來自不同公司、政府機構和組織的系統之間進行大量的溝通。這些擁有各自專有技術的實體，如何能夠安全地即時共享資料，讓你的旅程既安全又高效且愉快呢？NASA位於加州矽谷的艾姆斯研究中心（Ames Research Center）的技術專家們開發了一種名為「資料推理框架」（Data Reasoning Fabric, DRF）的系統。這是一套軟體基礎設施、工具、協議、治理和政策，能夠讓不同操作者和機器之間安全地共享資料並進行邏輯預測。最初，DRF是為提供航空無人機自主決策能力而設計，但現在正被探索用於其他領域。

這意味著，未來某一天，基於DRF的技術可以讓你的車輛安全地從附近的紅綠燈接收交通資料，並與道路上的其他車輛共享資訊。在這個場景中，DRF就像是一位編舞者，協調著複雜的移動物體，確保它們朝著共同目標無縫地運作。該系統旨在建立一個整合環境，將原本無法互動的系統資料結合起來。

「DRF的設計是為了在幕後運作，」艾姆斯研究中心智慧系統部門主任David Alfano表示，「許多公司正在開發自主技術，但他們的系統並未設計成能與競爭對手的技術協作。DRF技術彌補了這一缺口，讓這些系統能夠和諧地共同運作。」

交通改善只是這項創新系統的應用之一。這項技術還能提升我們如何利用自主性來滿足地球、空中甚至月球上的人類需求。為了展示DRF的影響力，DRF團隊與鳳凰城合作，開發了一項航空解決方案，改善從城市地區向資源有限的偏遠社羣運送關鍵醫療物資的效率。自主系統識別出物資需求地點，並指揮無人機快速且安全地運送物資。

「所有環節都需要緊密配合，這需要大量努力。DRF技術提供了一個框架，讓供應商、醫療中心和無人機操作者能夠高效地協作，」艾姆斯研究中心高階電腦科學家Moustafa Abdelbaky說，「我們的目標不是取代人類參與，而是幫助人類達成更多成就。」

DRF技術是艾姆斯研究中心更大計劃的一部分，旨在開發能夠將自主操作整合到公共和商業領域的概念，以創造更安全、高效的環境。「在NASA，我們總是在學習。當一個專案結束時，總會有一些新的啟發、新的應用或新的經濟機會，讓我們能夠繼續擴大這項工作，」艾姆斯研究中心首席系統工程師Supreet Kaur表示，「因為我們利用了從這些實驗中獲得的知識，我們能夠讓未來的研究更加穩健。」

現代採礦等行業涉及多種自主和先進的車輛與機械，但這些系統面臨著如何充分溝通以在同一區域運作的挑戰。DRF技術的「編舞」或許能幫助它們協同工作，提升效率。研究人員與一家商業採礦公司會面，瞭解他們在使用自主裝置時遇到的問題，以確定DRF未來能提供哪些解決方案。

「如果一家公司開發了自主鑽機，但運輸卡車是由另一家公司開發的，這兩臺機器就像是在跳不同的舞步。目前，為了安全起見，它們需要手動分開操作，」艾姆斯研究中心智慧系統部門創新首席科學家Johnathan Stock表示，「DRF技術可以協調它們的自主工作，讓這些採礦公司能夠全面使用自主技術，創造更安全、更高效的企業。」

DRF在類似採礦裝置上的進一步測試可以在NASA艾姆斯Roverscape進行，這是一個包含斜坡和岩石等障礙物的場地，DRF的編舞能力將在這裡接受考驗。Stock還設想DRF能改善月球上的操作。自主車輛可以運輸材料、鑽探和挖掘，而發射車輛則來回穿梭。這些操作可能會涉及來自不同公司或行業的系統，並由DRF進行協調。

隨著自主系統和技術在地球、軌道和月球上的應用日益增加，DRF研究人員已準備好踏上舞池，確保一切運作順暢。「當所有人都隨著同一首曲子起舞時，一切都能無縫運作，更多可能性也隨之而來。」