Hướng dẫn những người lái xe biến hình trên khắp thế giới ngoài hành tinh trong cuộc thi điện toán tiến hóa

Dù sao đi nữa, đó là kịch bản của Cuộc thi Tối ưu hóa Không gian (SpOC) mới của ESA, được thiết kế để kiểm tra năng khiếu của những người tham gia trên toàn cầu.

“Thử thách đầu tiên của năm ngoái, liên quan đến việc định cư các ngoại hành tinh Trappist đã chứng tỏ một thành công lớn,” nhận xét của Dario Izzo thuộc Nhóm Khái niệm Nâng cao của ESA, ACT. “Bối cảnh hoạt động tốt trong việc làm cho cuộc thi trở nên hấp dẫn và thú vị đối với các học giả và sinh viên máy tính tiến hóa. Khoảng thời gian này, chúng tôi nhắm đến việc đưa ra một kịch bản khoa học viễn tưởng thậm chí còn điên rồ hơn, mặc dù đồng thời cũng liên quan đến những thách thức hữu hình liên quan đến loại công việc chúng tôi làm ở đây tại ESA.”

Sự tiến hóa sinh học đã được chứng minh là một cơ chế giải quyết vấn đề cực kỳ mạnh mẽ trong lịch sử khoảng 3,7 tỷ năm của sự sống trên cạn trên Trái đất, đã thành công trong việc tạo ra các sinh vật sống ở hầu hết các hốc môi trường có thể tưởng tượng được.

Điện toán tiến hóa tìm cách mượn nguyên tắc này để giải quyết ‘các vấn đề tối ưu hóa’ phức tạp – nghĩa là làm thế nào để giải quyết câu trả lời tốt nhất trong số nhiều tùy chọn có sẵn – sử dụng phần mềm có thể biến đổi, kết hợp rồi sao chép để phù hợp nhất với giải pháp. Các phản hồi hữu ích nhất được chọn để lần lượt truyền các đặc điểm của chúng cho thế hệ tiếp theo. Kỹ thuật cơ bản này đã được áp dụng cho mọi thứ, từ thiết kế ăng-ten đến giao dịch tài chính, quản lý hệ thống điện cho đến phát hiện lỗi phần mềm.

Bất kỳ nhóm nghiên cứu điện toán tiến hóa nào đều được tự do tham gia cuộc thi SpOC năm nay. Chính thức bắt đầu vào ngày 1 tháng 4, cuộc thi sẽ kéo dài trong ba tháng. Những người chiến thắng sẽ được công bố tại Hội nghị tính toán di truyền và tiến hóa vào tháng 7 này, GECCOở Lisbon, Bồ Đào Nha.

Nhà nghiên cứu Emmanuel Blazquez của ACT giải thích: “Kịch bản diễn ra trong một tương lai nơi con người trải rộng trên nhiều hệ mặt trời khác nhau. Họ đang tìm cách gặp nhau tại một hành tinh duy nhất được nhắm mục tiêu để khám phá bằng cách sử dụng mạng lưới lỗ sâu dịch chuyển họ đến các nút khác nhau trong cả thời gian và không gian, trên các tàu mẹ nhằm mục đích đến cùng một lúc. Vì vậy, thách thức đầu tiên là đưa chúng đến đó một cách đồng bộ và hiệu quả.

“Thách thức thứ hai liên quan đến việc thiết lập một mạng vệ tinh liên lạc lượng tử để liên kết toàn bộ bề mặt của chính hành tinh ‘Sao Hỏa Mới’ và các tàu mẹ khác nhau của các phe loài người được bố trí xung quanh nó, điều này sẽ đòi hỏi phải lập kế hoạch tinh vi để đạt hiệu quả tối ưu.

“Cuối cùng, việc khám phá hành tinh một cách có hệ thống sẽ được thực hiện bởi các xe tự hành AI có khả năng lập kế hoạch cho các con đường tiếp theo và thay đổi hình thái của chúng để đối mặt với các địa hình hành tinh cụ thể – chẳng hạn như mọc chân để vượt qua các vực thẳm. Ý tưởng là lập kế hoạch cho giải pháp thăm dò tối ưu, cân nhắc rằng sẽ có những đánh đổi liên quan để hạn chế thay đổi hình dạng quá nhiều. Và để tăng thêm tính hiện thực và động lực, thử thách này sẽ dựa trên bản đồ địa hình thực tế của hành tinh sao Hỏa.”

Dario cho biết thêm: “Việc thiết kế SpOC liên quan đến việc rút ra bài học từ sự kiện năm ngoái: “Phản hồi tổng thể rất tích cực, nhưng một số người cảm thấy rằng góc độ hàng không vũ trụ quá mạnh, rằng các khía cạnh của phân tích nhiệm vụ và thiết kế quỹ đạo đã mang lại lợi thế cho các nhóm từ lĩnh vực hàng không vũ trụ. Vì vậy, năm nay, chúng tôi nhắm đến việc đưa ra các vấn đề có tính chất chung chung hơn, trong khi vẫn liên quan đến các loại vấn đề trong thế giới thực mà ACT và ESA phải đối mặt.”

Để biết thêm thông tin về cuộc thi SpOC, bao gồm cách đăng ký, hãy nhấp vào đây.