![](http://isr.spoc.rtaf.mi.th/wp-content/uploads/2021/08/20210824-3-1024x683.jpg)
ผู้ช่วยศาสตราจารย์ Piyush Mehta หัวหน้าทีมนักวิจัย West Virginia University กำลังช่วยแก้ปัญหา หนึ่งในข้อจำกัดที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของการสำรวจอวกาศ นั่นคือการส่งและรับข้อมูลระหว่างอวกาศกับสถานีภาคพื้นดิน ได้รับรางวัลมูลค่า ๗๕๐,๐๐๐ ดอลลาร์สหรัฐ จากโครงการกระตุ้นการแข่งขันงานวิจัยขั้นสูงของ NASA
อวกาศยานเมื่อเคลื่อนตัวออกจากวงโคจรของโลกและเดินทางต่อไปในห้วงอวกาศลึก การถ่ายโอนข้อมูลกลายเป็นเรื่องยากมากขึ้น เมื่อยาน Rover ส่งภาพถ่ายภูมิประเทศของดาวอังคารกลับไปยังนักวิทยาศาสตร์บนโลก ในความเป็นจริงแล้วการส่งข้อมูลด้วยคลื่นวิทยุเป็นรูปแบบหนึ่งในการเคลื่อนที่ของแสง เพื่อเดินทาง ๒๔๑ ล้านไมล์ระหว่างดาวอังคารกับโลกของเรา ข้อมูลต้องเดินทางไกลและสัญญาณจะอ่อนลงเนื่องจากสาเหตุหลายประการ
ที่สำคัญที่สุด คือระยะห่างของอวกาศยานกับโลก ในการกรองสัญญาณรบกวนออกจากสัญญาณที่เข้ามาจะทำให้สัญญาณเกิดการสูญเสีย อัตราการส่งข้อมูลจะต้องลดลง และถูกรวบรวมโดยเสาอากาศขนาดใหญ่
เช่น Deep Space Network ของ NASA สำหรับภารกิจส่วนใหญ่ คุณค่าทางวิทยาศาสตร์และการส่งคืนจะถูกจำกัดด้วยปริมาณข้อมูลที่สามารถรวบรวมและส่งกลับได้ และข้อมูลนั้นเป็นมากกว่ารูปภาพจากอวกาศ ข้อมูลทุกอย่างตั้งแต่การวัดที่ถ่ายโดยดาวเทียมเมื่อมันผ่านชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ไปจนถึงการบันทึกเสียงและเสียงจะถูกส่งผ่านสัญญาณกลับมายังโลก
Mehta กล่าว อวกาศยานเหล่านี้มีงบประมาณจำกัดสำหรับการจัดเก็บข้อมูล เช่นเดียวกับฮาร์ดไดรฟ ตัวอย่าง คุณไม่ต้องการที่จะรวบรวมข้อมูลมากเกินไป เร็วเกินไปที่จะสามารถถ่ายโอนลงมายังโลกได้ อีกทางหนึ่ง คุณต้องการหน่วยความจำเพียงพอบนเครื่องเพื่อจัดเก็บข้อมูลทั้งหมดนั้นก่อนที่คุณจะสามารถถ่ายโอนข้อมูลลงได้
การแก้ปัญหาหนึ่งสำหรับการถ่ายโอนข้อมูลคือการนำข้อมูลที่รวบรวมมาและบีบอัดเพื่อลดขนาดในลักษณะเดียวกับการลดขนาดไฟล์ขนาดใหญ่บนคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลก่อนที่จะส่งออกไปอีเมลเมื่อผู้ถึงรับก็ดำเนินการขยายไฟล์ออกเพื่อเปิด การบีบอัดข้อมูลถูกใช้ในภารกิจของ NASA ตั้งแต่ยุคอวกาศตอนต้น Mehta กล่าว อย่างไรก็ตามด้วยเทคโนโลยีเซ็นเซอร์ที่ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง ความต้องการระบบการสื่อสารในห้วงอวกาศนั้นเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ความท้าทายในตอนนี้คือการปรับปรุงอัลกอริทึมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของการบีบอัดนี้โดยไม่สูญเสียข้อมูลที่เป็นประโยชน์และสำคัญที่สุด
การปรับปรุงอัลกอริทึมจะไม่ง่ายเหมือนการ ZIP FILE สำหรับอีเมล แม้ว่า Mehta และผู้ทำงานร่วมกันNasser Nasrabadi ศาสตราจารย์ใน Lane Department of Computer Science and Electrical Engineeringจะทำงานร่วมกับ NASA Goddard และ NASA IV&V เพื่อพัฒนา ทดสอบ ตรวจสอบ และปรับใช้บนระบบอวกาศยานจำลองอัลกอริทึมที่ใช้ AI ที่ได้รับการปรับปรุงโดยใช้ชุดข้อมูลจากภารกิจอวกาศต่าง ๆ
อัลกอริทึมเหมือนกับกล่องดำ โดยที่ข้อมูลจะอยู่ด้านหนึ่ง ข้อมูลที่บีบอัดออกไปอีกด้านหนึ่ง และอัลกอริทึมจะอยู่ตรงกลาง เห็นได้ชัดว่ามีหลายอย่างอยู่เบื้องหลังอัลกอริทึม แต่แนวคิดคือการเพิ่มประสิทธิภาพการบีบอัดข้อมูลเพื่อให้เนื้อหาข้อมูลสูงสุดยังคงอยู่ในขณะที่ลดขนาดของข้อมูลที่ต้องเดินทางหรือถ่ายโอน
เทคโนโลยีนี้มีศักยภาพในการใช้งานมากมาย รวมถึงคำมั่นสัญญาที่จะรักษาการสังเกตการณ์โลกและสุริยะ การสำรวจระบบสุริยะของเราอย่างต่อเนื่อง การสำรวจจักรวาล และปรับปรุงการพยากรณ์ในอวกาศ
แปลและเรียบเรียงโดย ร.อ.ยุทธนา สุพรรณกลาง