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HPE创先例将商业边缘运算与人工智能能力导入太空站,加速太空探索

2022-10-30 20:52

Hewlett Packard Enterprise (HPE)宣布率先在太空站利用高阶的商业边缘运算系统实时处理资料,以加速太空探索,并提高太空人自给自足的能力。国际太空站(ISS)上的太空人和太空探险家将利用HPE的Spaceborne Computer-2(SBC-2)边缘运算系统进行各种实验,包括处理医学成像、DNA定序以分析大量太空传感器和卫星收集到的资料,将太空实验的时间从数个月缩短到数分钟。   Spaceborne Computer-2已于2月20日在诺斯罗普格鲁曼公司(Northrop Grumman Corporation)的第15次再补给任务中从地球上发送至NG-15太空站,并将在国际太空站服役2到3年的时间。NG-15太空船被命名为SS. Katherine Johnson号,以纪念曾在NSAS服务的美国非裔女性数学家Katherine Johnson。她在早期的太空计划中扮演重要角色。   突破障碍,实现太空运算的梦想 Spaceborne Computer-2的前身是Spaceborne Computer,这是HPE在2017年与NASA合作开发的实验性系统,并于国际太空站服役了一年。该系统的目的是希望透过测试了解市面上平价的商用服务器是否能承受火箭升空时的震动与摇晃,以及抵达国际太空站后,其搭载的专用软件强化功能可以立即运作。Spaceborne Computer-2便是以此实验性系统的成功为基础而设计的。   以往,太空站的零重力和高辐射环境会破坏IT装置,以至于无法使用商用设备。这项概念验证证明Spaceborne Computer可以满足国际太空站与低空地球轨道(LEO)的运算需求。   NASA希望有朝一日人类可以前往月球、火星和更远地方进行太空旅行,而在国际太空站上达到可靠的运算效能只是达成此目标的第一步,因为可靠的通讯是太空旅行任务成功的必要条件。   HPE的Spaceborne Computer已完成为期一年的任务。在国际太空站美国国家实验室的资助下,HPE开发出更雪铁龙的Spaceborne Computer-2系统。此系统于本月发送至国际太空站上,并在未来二至三年内应用于更广泛的领域。   利用顶尖的边缘运算和人工智能能力加速太空探索 Spaceborne Computer-2将使用由HPE Edgeline融合式边缘系统和HPE ProLiant服务器驱动的边缘运算能力,提供比前一代快两倍的运算速度,实时取得和处理卫星和摄影机等各种设备提供的资料。   Spaceborne Computer-2还配备图形处理单元(GPU),可有效处理需要更高影像分辨率的图像密集型资料,如地球极地冰帽或医疗X光影像。GPU也能用于人工智能和机器学习的专案。   Spaceborne Computer-2能让太空人在太空与地球之间传送资料时减少延迟与等待时间,以便立即进行研究并取得各项专案的分析资料,例如: ● 实时监测太空人的生理状况,借由处理太空人的X光、超音波扫描和其他医疗资料,以加速在太空中进行诊断的时间。 ● 分析大量太空传感器的资料:基于战略考量,NASA和其他组织已在ISS和卫星上放置了数百个传感器。这些传感器会收集大量资料,因此需要大量带宽才能发送到地球上进行处理。利用太空站边缘运算系统,研究人员可以处理与各种事件有关的机载图像、信号和其他资料,例如:      ○ 更广泛了解地面道路的车流量和停车场汽车数量,以掌握车流量的趋势。      ○ 测量大气中的排放物和污染物,以了解空气品质。      ○ 追踪飞机和导弹等在太空和大气层中移动的物体。   “利用Spaceborne Computer-2为太空站提供可靠的运算能力,最大的好处是实时获得洞察力。太空探险者现在可以根据立即取得的资料改变研究方式,并改善决策流程,”HPE融合式边缘系统解决方案架构师暨Spaceborne Computer-2首席研究员Mark Fernandez博士表示。“我们很荣幸能让太空边缘运算的梦想成真。透过与NASA和国际太空站美国国家实验室的长期合作,我们期待为人类提供更多振奋人心的研究机会,以获得突破性的发现。”   在太空中验证,在地球上使用:HPE成功利用企业级解决方案,在严苛的太空环境中实现边缘运算 HPE将炼油厂、制造工厂与国防任务等恶劣与偏远环境所使用的边缘运算技术导入太空站运算系统。Spaceborne Computer-2集成了HPE Edgeline EL4000融合式边缘系统。此坚固耐用的精简型系统能在剧烈碰撞、震动与极端温度的恶劣边缘环境中运作,并具备专为此环境设计的边缘运算能力,可收集和分析分散在太空中的设备和传感器所提供的大量资料。   HPE为太空站提供的运算技术已获得认可,因此,为太空运算计划提供强化保护功能的OrtbitsEdge等组织打算将HPE Edgeline 融合式边缘系统集成至其强固型解决方案SatFrame,让商业航太公司能够在轨道卫星上部署运算系统并加速太空探索。   除了结合HPE Edgeline融合式边缘系统,Spaceborne Computer-2还配备了符合工业标准的HPE ProLiant DL360服务器,为边缘运算、HPC、AI等工作负载提供更多高效能的功能。   “边缘运算为连线能力有限或毫无连线能力的特殊站点提供核心功能,使其能够在本地端处理和分析资料,并迅速做出关键决策。HPE Edgeline是专为恶劣环境量身打造的解决方案,因此能有效处理地球上各种装置的资料,例如机场和体育场的安全监控摄影机、制造工厂的机器人和自动化系统,以获得洞察力,”HPE融合式边缘系统总经理Shelly Anello表示。“在下一个边缘运算任务中,我们已准备好为外太空这个最严苛、最独特的边缘环境提供支持。我们很高兴获得NASA和国际太空站的邀请,协助推动这项长期任务,一同挑战太空极限,打开新洞察力的时代。”   利用边缘到云端的能力进行更大规模的研究 透过与微软Azure Space合作,世界各地在Spaceborne Computer-2上进行实验的研究人员就能利用Azure云处理需要密集运算的资料,并将结果顺利传回SBC-2。目前微软研究院(Microsoft Research)考虑进行的研究包括: ● 仿真与预测地球上的沙尘暴,以改善未来对火星的预测分析:由于沙尘暴会覆盖整个火星并影响太阳能发电,因此对任务的能源需求至关重要。 ● 评估在太空种植植物所需的液体用量和环境参数,进而解决食物供给问题并支持生命科学研究:借由收集水培过程中的资料,并与地球上的大型资料集进行比较。  ● 并借由资料分析了解引发野火的雷击模式:利用4K影像串流摄影机收集地球各地的雷击资料。 ● 深入分析超音波的医学成像:在国际太空间站上维护太空人的健康。   征求提案:Spaceborne Computer-2开放供研究者使用 现在,您可以提出在Spaceborne Computer-2上进行研究的相关需求。若要了解如何提交利用此系统进行实验的提案,请至www.hpe.com/info/spaceborne 关于慧与科技 慧与科技公司是边缘至云端的平台即服务领导厂商,帮助企业从资料中萃取出有用的分析资料,加速创造业务成效。数十年来,HPE致力于打造创新未来与创新的生活与工作方式。凭著这些经验,HPE开发出独特、开放式且智慧化的技术解决方案,并为云端与边缘提供一致的使用经验,帮助客户开发新商业模式、导入新方法,并提升操作效能。如需更多信息,请至www.hpe.com。  

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