NECとロッキード・マーティンは、宇宙船開発にNECのAI技術「インバリアント分析技術」を本格導入することで合意したと2021年3月2日(アメリカ時間3月1日)に発表しました。この技術はNASAのアルテミス計画に使用される宇宙船「オリオン」をはじめ、様々な宇宙船におけるプロダクトライフサイクルに活用されるとのことです。

 今回、ロッキード・マーティンの宇宙船開発に活用されることになった「インバリアント分析技術」は、NECのAI技術群「NEC the WISE」の1つ。

 大規模・複雑なシステムに設置された多数のセンサから大量の時系列データを収集・分析し、通常時に存在するセンサ間の不変的な関係性(インバリアント)をモデル化し、ここから予測されるデータの変化(いつもの状態)と実際のデータを比較することで、異常(いつもと違う状態)を予兆の段階で検出するというものです。

 ロッキード・マーティンは、NECの「インバリアント分析技術」を航空宇宙分野に活用するべく、2017年12月に合意していました。今回はそれを有人宇宙船開発にも拡大するということになります。

 宇宙へは簡単に行くことができません。このため、有人宇宙船で致命的な不具合があった場合、対処・修復は搭乗した宇宙飛行士の手にゆだねられることになり、しかも工具や材料は宇宙船内にあるものに限られます。修復が不可能で地球へ帰還できなければ、乗っている人命が失われてしまうのです。

 大きな不具合は突然発生するものではなく、事前にいくつかの「小さな異常」が予兆としてあることが知られています。人間が気づかないレベルの小さな異常をAIによって発見し、予兆の段階で適切に対処することで、開発・製造段階で致命的な不具合の原因を予防しようという訳です。

 ロッキード・マーティンとNECのチームは、宇宙船の初期製造試験と運用シナリオで「インバリアント分析技術」の有効性を検証。その結果、ロッキード・マーティンのデータ分析システム「T-TAURI」に統合し、宇宙船の設計、開発、製造、および試験段階におけるシステムの異常を予兆の段階で検知することに活用することにしたといいます。

 これにより開発チームは、システムの徹底的かつ包括的な理解に加え、将来的には実際の部品などをバーチャルな環境で試験する「デジタルツイン」などの高度な基盤システムも構築できるようになるとのこと。より迅速に、宇宙船製造時における異常検知とソフトウェア確認試験が実現可能になります。

 この第1弾として、インバリアント分析技術を統合したT-TAURIを使用し、アルテミス計画の宇宙船「オリオン」における試験で生成された大量のデータを分析。具体的には約15万個のセンサーのデータから、4時間以内に220億以上の論理的な関係性を抽出し、通常動作のモデルを構築したといいます。

 ロッキード・マーティンの宇宙部門、ロッキード・マーティン・スペースのリック・アンブローズ上級副社長は「AIの力はロッキード・マーティン全体で活用されており、NECのような信頼できるパートナーと協力し、業務全体にAIを大規模に活用できる環境を構築しています。テレメトリーのデータをAIで積極的に分析することにより、システムの流れはさらに高速化し、従業員が日々行う作業を合理化できます」とのコメントを発表しています。

 NECの取締役執行役員常務兼CTO(チーフテクノロジーオフィサー)、西原基夫氏は「NECが開発した革新的なインバリアント分析技術が、パートナーであるロッキード・マーティンが挑戦している深宇宙の探索に価値を提供できることを嬉しく思います。両社による継続的なパートナーシップを通じて、NECはソリューションを強化するとともに、将来的には本技術の新たな適用先を見つけることができると信じています」とのコメントを発表しました。

 今後、ロッキード・マーティンでは「オリオン」宇宙船の開発におけるすべての試験を監視し、予想される動作と実際に起きた異常動作を比較して原因の分析に活用するとのこと。AIを活用することで、少人数でもシステム全体の試験で詳細な分析が可能になり、開発速度が向上することが予想されます。

<出典・引用>
NEC プレスリリース
ロッキード・マーティン プレスリリース
Image:NASA/Lockheed Martin

(咲村珠樹)