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歴史的な飛躍:AIが火星での操縦を開始

宇宙探査と人工知能(AI)の両方にとっての転換点となる出来事の中で、NASAは完全に生成AIによって計画された、火星での史上初の自律走行のデモンストレーションに成功しました。ジェット推進研究所(JPL)によって指揮されたこの画期的な成果は、人類が太陽系を探索する方法における変革的な転換を象徴しています。ルート計画という複雑なタスクを視覚能力を持つAIモデルに委ねることで、NASAはパーサヴィアランス・ローバー(Perseverance rover)の運用効率を向上させただけでなく、月、火星、さらにその先を目指す将来のロボットミッションのための基盤となるアーキテクチャを構築しました。

2025年12月に実施され、今週発表されたこの画期的な走行では、Perseverance roverが、これまで地球上の人間のエンジニアが伝統的に行ってきた直接的なウェイポイント(経由地)プロットなしで、険しい火星の地形を走行しました。その代わりに、ローバーはAnthropic社との協力で開発され、Claude AIモデルを搭載した高度なAIシステムを活用して、軌道画像を分析し、危険箇所を特定し、ジェゼロ・クレーターを横断する安全な経路をチャート化しました。

トレックを支えるテクノロジー

この成果の核心は、高度な**Generative AI**と視覚言語モデルをミッション運用に統合したことにあります。何十年もの間、ローバーのナビゲーションは細心の注意を要する労働集約的なプロセスでした。人間のプランナーは、火星から送信された地形データを何時間もかけて分析し、車両の車輪やサスペンションに脅威を与える可能性のあるあらゆる岩や砂のさざ波を特定していました。地球と火星の間の大幅な通信遅延(片道4分から24分)のため、リアルタイムのジョイスティック操作は不可能であり、これらの事前に計画された指示が必要でした。

新しいシステムは、このダイナミクスを根本的に変えます。大規模な視覚モデルを活用することで、AIはマーズ・リコネッサンス・オービター(MRO)に搭載されたHiRISEカメラによって撮影された高解像度の軌道画像を処理できます。この視覚データとデジタル標高モデルを組み合わせて、地質学者のように景観を「見る」ことができ、膨大なデータセットを瞬時に処理する計算速度を備えています。

実証された主な技術的能力:

  • ハザード特定: AIは、露出した基盤岩、巨石地帯、危険な砂のさざ波などの地質学的な障害物を正常に検出しました。
  • 経路の最適化: 特定のウェイポイントを含む連続的な走行経路を生成し、科学的目標に向かう効率的なルートを維持しながらローバーが危険を回避できるようにしました。
  • テレメトリ検証: 実行前に、AIの飛行計画はローバーの仮想的なレプリカである「デジタルツイン」で厳格にテストされ、安全性を確保するために50万件以上のテレメトリ変数がチェックされました。

仮想的な計画から火星の現実へ

理論的な能力から運用の現実への移行は、2025年末の2つの特定の火星日(「ソル」)にかけて行われました。12月8日、パーサヴィアランス・ローバーは、完全にAIが生成した計画に基づいて689フィート(210メートル)の走行を実行しました。そのわずか2日後には、2回目となるより長い807フィート(246メートル)のトレックを完了しました。

これらの距離は重要です。過去には、人間が計画する走行はエンジニアが地形を評価するために利用できる時間によって制限されることがよくありました。AIがデータを迅速に統合できる能力により、より長く野心的な横断が可能になります。科学的目標の密度が高く、頻繁かつ正確な操作が必要な、より複雑な地域にローバーが移動するにつれて、この能力は特に重要になります。

Anthropicとの提携は、既存の航空宇宙大手とAI分野のリーダーとの間のパートナーシップが高まっている傾向を浮き彫りにしています。複雑な視覚データを解釈するためにClaude AIモデルを使用することは、現在の**Computer Vision**技術の汎用性を示しており、自動運転車のような地上での用途から、地球外環境特有の課題へと移行させています。

運用の比較:人間 vs. AI

この転換の規模を理解するために、従来のワークフローとこの新しいAI対応のアプローチを比較することが役立ちます。下の表は、計画手法における主な違いをまとめたものです。

表1:ローバーのルート計画の進化

機能 従来の人間による計画 AI対応の自律計画
データ処理 個別の画像と傾斜マップの手動レビュー 視覚言語モデルによる統合分析
ウェイポイントの選択 エンジニアが各安全ポイントを手動でプロット Generative AI が全経路を自動的にチャート化
ハザード検出 人間のオペレーターによる目視検査 岩石や砂のさざ波の自動認識
安全性検証 人間の合意とルールベースのチェック 50万以上の変数によるデジタルツイン・シミュレーション
拡張性 1ソルあたりの人間の労働時間により制限 キロメートル規模の走行を迅速に計画可能

宇宙探査の未来を再定義する

これらの走行の成功は、NASAの火星探査プログラムと宇宙旅行全般の未来に深い意味を持っています。JPLの著名な宇宙ロボット工学者であり、パーサヴィアランスのエンジニアリングチームのメンバーであるヴァンディ・ヴェルマ(Vandi Verma)氏は、これが始まりに過ぎないことを強調しました。「生成AIの基本要素は、惑星外走行のための**Autonomous Navigation**の柱である、認識、自己位置推定、計画と制御を合理化する上で、多くの期待が持てることを示しています」とヴェルマ氏は述べています。

このテクノロジーは、惑星科学における最も重要なボトルネックの1つであるオペレーターの作業負荷に対処します。日常的なナビゲーション・タスクをインテリジェントなシステムに委ねることで、人間の科学者やエンジニアは、地質サンプルの分析や古代の微生物生命の痕跡の探索など、価値の高い活動に集中できるようになります。

さらに、ミッションがエウロパやエンケラドゥスのような太陽系のさらに遠くへ進むにつれて、通信遅延は数分から数時間に増加します。そのようなシナリオでは、探査機が環境を認識し、地球からの命令を待たずに自律的な決定を下す能力が、ミッションの成否を分けることになります。

インテリジェント・ロボティクスの新時代

NASA長官のジャレッド・アイザックマン(Jared Isaacman)氏は、このデモンストレーションを大きな前進として称賛しました。「このような自律型テクノロジーは、ミッションのより効率的な運用、困難な地形への対応、そして地球からの距離が離れるにつれて科学的成果の増大を助けることができます」とアイザックマン氏は指摘しました。彼のコメントは、AIの「エッジ・アプリケーション」を宇宙船、ヘリコプター、ドローンに直接統合するという、より広範な機関戦略を反映しています。

JPLの探査システム室のマネージャーであるマット・ウォレス(Matt Wallace)氏は、NASAのエンジニアたちの集合知が、他の世界を探索するAIエージェントに組み込まれる未来を構想しています。ソフトウェアが単なるデータだけでなく、ハードウェアの物理的制約や科学的目標をも理解する、この「身体化されたAI(embodied AI)」という概念は、Perseverance Roverとその後の後継機にとっての次のフロンティアを象徴しています。

月への恒久的な人類の滞在という野心的な目標や、最終的な火星への有人ミッションを見据える中で、これらの走行中に人間のオペレーターとAIプランナーの間で築かれた信頼は、計り知れない価値があります。これは、生成モデルがリスクの高い過酷な環境でも信頼性を持って動作できることを証明しており、宇宙を理解するための探求において、単なるツールではなくパートナーとしての新世代のスマートな探査者への扉を開くものです。

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