AIPEX
Komplexe Plasmen (Staubige Plasmen) werden unter Schwerelosigkeit auf der ISS und auf Parabelflügen untersucht. Das Experiment PK-4 befindet sich seit 2014 auf der ISS. Neben dem Flugmodell gibt es ein Bodenmodell für PK-4 bei CADMOS in Toulouse und zwei wissenschaftliche Referenzmodelle (SRMs). Die SRMs werden zur Koordinierung der ISS-Experimente verwendet, insbesondere zum Testen vorgeschlagener Experimente, zur Entwicklung von Experimentprotokollen und Software sowie zur Behebung von Problemen auf der ISS. Das SRM ist in Funktion und Programmierung weitgehend identisch mit dem Flugmodell auf der ISS.
In AIPEX geht es in erster Linie die Lokalisierung von Partikeln in komplexen Plasmen und unter zur Hilfenahme von maschinellem Lernen (ML) bzw. dem Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI). Hierbei stehen unter Einsatz von KI im Fokus:
- Die Automatisierung des PK4-Experiments,
- die Datenkompression der aufgenommenen Partikelaufnahmen und
- die Anwendung verschiedener KI-Methoden zur Detektion von Partikelpositionen und Partikelketten.
Damit gehen folgende Ziele einher:
- Ressourcenoptimierung bzw. Entlastung von Manpower,
- optimale Kompression von Bilddaten für potentiellen Datentransfer und KI-Verarbeitung,
- KI-Methodenbaukasten in Form eines Frameworks und Best Practices/Algorithmen für Anwendungen im Bereich der Experimentauswertung im Weltraum.
Unter Berücksichtigung der Ziele ist die Implementierung einer geeigneten Hardware zur Ausführung der Algorithmen ein weiteres Ziel. Innerhalb der PFC soll der Einsatz der Hardware, der Automatisierung sowie potentieller KI-Algorithmen unter Schwerelosigkeitsbedingungen von komplexen Plasmen getestet werden.