sobota, 21 sierpnia 2021

Podsumowanie "Tesla AI day"

W piątek miał miejsce “Tesla AI day”. Jego najgłośniejszym elementem była zapowiedź humanoidalnego robota. Trochę szkoda, bo w przeciwieństwie do większości ponad dwugodzinnego wydarzenia, istnieje on w zasadzie tylko na papierze, a reszta prezentacji traktowała o realnych dokonaniach i działaniach firmy.

Andrej Karpathy rozpoczął fragment poświęcony obróbce obrazu. Mówił, że to trochę jak budowa syntetycznego zwierzęcia od podstaw. Konkretnie chodzi o konstrukcję syntetycznej kory wzrokowej. To co może brzmieć prosto ale było dużym wyzwaniem, jest korzystanie z feedu z wielu kamer w jednej sieci neuronowej. Innymi słowy autopilot Tesli wpierw łączy dane z wielu kamer a dopiero później ma miejsce detekcja obiektów. Może wydawać się oczywiste, ale do tej pory trend był taki, że obraz z każdej kamery był procesowany osobno i dopiero potem łączony w model świata zewnętrznego dla maszyny.

Kolejny duży i ciekawy fragment poświęcono architekturze komputera do nauki AI. W całości jest on zaprojektowany przez ekipę Tesli. W ogóle dość ciekawe, że Tesla robi i projektuje własną elektronikę. Ganesh Venkataramanan przeprowadził publiczność przez ich projekt od niemal najniższego poziomu.

Rozmiar podstawowego węzła obliczeniowego wyznaczono na podstawie tego jak daleko fizycznie jest w stanie dotrzeć sygnał w czasie jednego cyklu procesora a następnie obszar tej wielkości wypełniono elektroniką tworząc jednostkę o mocy obliczeniowej jednego TFLOPa (1012 operacji na sekundę). Jednostki te można łączyć dowolnie w płaszczyźnie. Robiąc właśnie to, tesla zrobiła plaster 354 takich “training nodes” i otoczyła je szyną wyjścia/wejścia (4TB/s). Tak wygląda “D1 Chip” z którego wyciskają 362 TFLOPy. Następnie z kolei połączyli 25 takich w “training tile” o mocy 9 PFLOPsów. To już zrobili. Jaki jast dalszy plan Tesli? Zbudować “ExaPoda” - superkomputer skonstruowany z 120 takich “uczących się kafelków”, o mocy jednego EksaFLOPa, czyli 1018 (tryliona) operacji na sekundę.

Pod względem mocy obliczeniowej byłaby to najsilniejsza maszyna na świecie. Obecnym liderem jest japoński Fugaku o mocy 500 PFLOPów, przy czym warto zwrócić uwagę, że wystarczy 40 PFLOPów żeby załapać się do górnej dziesiątki. ExaPod jest planowanym komputerem, ale pierwszy kafelek został już wyprodukowany i przetestowany, i już to stawia go w górnej setce. Ganesh Venkataramanan trzymał w rękach kafelek o mocy przekraczającej możliwości Poznańskiego Altaira (znajdującego się na 116 miejscu najmocniejszych superkomputerów na świecie). Daje to pewne poczucie skali. Aczkolwiek nie wiem czy ExaPod będzie pasował do tych rankingów, jako komputer dedykowany do nauczania sieci neuronowych.

Teraz możemy przejść do trzeciej, najbardziej medialnej części Tesla AI day. Prezentacja humanoidalnego robota zaczęła się od krótkiej animacji i... tanecznego występu faceta przebranego za robota. Nie będę opisywał poziomu mojego zażenowania, z ratunkiem przybył chyba podobnie zażenowany Elon, który w trakcie podziękował tańczącemu i wkroczył z również trochę obciachowym omówieniem planu Tesli by zbudować w pełni humanoidalnego robota.

Pomijając żarty o tym, że ma być bezpieczny ale na wszelki wypadek powinien być wolniejszy i słabszy od człowieka, intencje brzmią całkiem serio. I okoliczności też wydają się stosowne. W końcu cała ta prezentacja, może była nakierowana na AI do prowadzenia samochodu, ale biorąc pod uwagę stopień ogólności tych rozwiązań, dość oczywiste jest, że przeniesienie ich z kierownicy, gazu i hamulca na robota przypominającego człowieka powinno być naturalnym krokiem.

Biorąc pod uwagę to co robi Boston Dynamics, jak funkcjonuje Watson, jak sprawne stają się autonomiczne samochody, działające w oparciu o wizualne dane, można stwierdzić, że w zasadzie wszystkie elementy są już gotowe, “tylko” trzeba je połączyć. Tesla-boty (nie wiem czy dobrze zrozumiałem, ale ich robocza nazwa to “Optymista”) mają wykonywać prace nudne, powtarzalne i niebezpieczne. Idea jest taka, że z czasem będą w stanie poruszać się w ludzkim świecie, rozumieć polecenia słowne i robić wszystko to co ludzie. Elon stwierdził też, że w przyszłości praca fizyczna będzie wyborem i że uważa bezwarunkowy dochód podstawowy za równie nieunikniony.

Całość zakończyła długa seria całkiem sensownych pytań od publiki.
Całośc wydarzenia na youtube: www.youtube.com/watch?v=j0z4FweCy4M



czwartek, 12 sierpnia 2021

Wycieczka z Elonem Muskiem po placówce SpaceX

Obolały i niewyspany Elon Musk oprowadził Tima Dodda znanego jako Everyday Astronaut po placówce w Boca Chica zwanej “Starbase”. Wycieczka odbyła się pod koniec lipca, jeszcze przed pierwszym, testowym połączeniem Boostera 4 z Shipem 20.


Troszkę głowiłem się nad tym jak podejść do tego tekstu i stwierdziłem, że najwięksi entuzjaści na pewno obejrzeli już całość, więc ten tekst ma być skrótem dla tych którzy nie są aż tak wkręceni. Krótsze pewnie nie będzie oznaczało krótkie, bo to wciąż dwu i półgodzinny materiał napakowany merytoryczną rozmową.

Jeśli zastanawiacie się czemu Elon Musk osobiście oprowadza youtubera po swojej fabryce cukierków, to już wyjaśniam. Musk jest głównym projektantem w SpaceX a Dodd jest wyśmienity merytorycznie i zawsze zadawał sensowne pytania, gdy dziennikarze pytali, jak ludzie na Marsie będą robić kupę. Cieszy mnie jednak, że choć dziennikarstwo leży, populacja nerdów rośnie, bo pierwsza część wywiadu zmierza do trzech milionów wyświetleń a druga już przebiła milion pracę nad tekstem zaczynam jeszcze przed publikacją trzeciej.


Podejście do produkcji i projektowania
W pierwszej części wywiadu Musk, nie po raz pierwszy, podkreślał jak ważne i trudne jest produkowanie rakiet w stosunku do ich projektowania. Twierdzi, że masowa produkcja, rakiet czy silników jest wielokrotnie większym wyzwaniem niż ich projektowanie.

Musk powiedział, że ma swój pięciostopniowe podejście do projektowania:
1. Make requirements less dumb (kwestionować wymagania) - niemal zawsze wymagania są nadmiarowe lub niepotrzebne. Szczególnie bacznie trzeba przyglądać się wymaganiom mądrych ludzi.
2. Delete part or process step (usuwanie niepotrzebnych części lub etapów procesu) - Musk uznaje, że to tak ważne, że jeśli w 10% przypadków nie przywracasz usuniętych wcześniej elementów, to znaczy, że za mało wycinałeś.
3. Simplify or optimise (upraszczać/optymalizować to co konieczne) - Kolejność tych punktów jest istotna. Elon twierdzi, że inteligentni inżynierowie często tracą czas optymalizując rzeczy, których w ogóle nie powinno być.
4. Accelerate - przyspieszaj cykl. Ale nie kosztem poprzednich punktów.
5. Automate - automatyzacja. Musk twierdzi, że w Tesli popełniał błąd i wykonywał te same kroki, ale w odwrotnej kolejności.


Super Heavy
Pierwszy orbitalny booster będzie mieć 29 silników, kolejne wersje mają mieć ich 33. SpaceX obecnie celuje w ostateczną wagę około 200 ton, ale to dość płynny cel. Jak się dowiedzieliśmy nawet w Falconie 9 przy lądowaniu pod koniec zostaje około tony paliwa. Kiedy jakiś czas temu przesunięto packi (grid fins - siatkowe powierzchnie do sterowania boosterem) tak, że układają się w ciaśniejszy “X” zamiast znanego z Falcona 9 równego krzyżyka, panowało przekonanie, że to krok w kierunku łapania boostera. Łapanie ważącego około 200 ton boostera to natomiast jeden z elementów ograniczania masy - pozwala m.in na usunięcie nóg do lądowania.

Tak więc domyślano się, że dolna część rakiety będzie łapana przez ramiona wieży startowej i zawiśnie na czterech packach. Tymczasem okazuje się, że całą masę mają utrzymać dwa zaczepy, które już teraz są używane przy przenoszeniu boostera dźwigiem. Biorąc pod uwagę jak obłędny wydaje się pomysł łapania 200-tonowej rakiety przez robo-wieżę fakt, że będzie łapana za dwa a nie za cztery punkty, wydaje się drobiazgiem.

Oczywiście nie ma się co kierować intuicją. Biorąc pod uwagę jak precyzyjnie lądują F9, oraz fakt, że Super Heavy będzie mieć znacznie większą kontrolę nad lotem to tak naprawdę niezła myśl. Choć pewnie czeka nas niezłe widowisko jak uchwyt rozerwie któryś z kolejnych prototypów lub jak usłyszymy jak brzmi rakieta ocierająca się o szpony wieży… Pamiętajmy, że poza silnikami, booster przy lądowaniu będzie trochę jak wielka puszka po piwie, jeśli idzie proporcje rozmiaru i wagi.

A co z tymi packami? Okazuje się, że taki układ daje lepszą kontrolę nad lotem. Co więcej, w ramach dalszego upraszczania konstrukcji packi nie będą się składać. Przy starcie ich opór jest minimalny, a złożoność mechanizmu rozkładania kosztowałaby kolejne tony. Nawet teraz każdy grid fin waży jakieś trzy tony. Elon urokliwie porównał je do sideł na dinozaura. Poza tym w boosterze jest jeszcze ogrom potencjalnych uproszczeń. Wciąż używają baterii z Tesli, które nijak nie są zoptymalizowane pod potrzeby boostera (krótka intensywna praca zamiast wielogodzinnego napędzania samochodu).

Uproszczenia idą dalej. Wygląda na to, że zamiast specjalnego mechanizmu, separacja będzie podobna do uwalniania starlinków. Rakieta zostanie wprowadzona w lekki ruch obrotowy i górny stopień powinien po prostu oddryfować. Zamiast RCS (reaction control system), czyli małych silników manewrowych, Super Heavy (a może i starship) będzie używał zaworów połączonych ze zbiornikami, upuszczając paliwo będzie zmieniał orientację pojazdu.

Ship (górny człon)
Przez rozmowę przewinął się “Księżycowy” Starship, czyli element programu Human Landing System, będący częścią programu NASA, który ma znów zanieść ludzi na Księżyc. Nie będę zbyt wiele o tym pisał, bo sporo tam bardzo mocnego gdybania. Elon hipotetyzował mocno na temat potencjalengo lądowania na głównych silnikach, a nie na tych, które na grafikach koncepcyjnych umieszczono wyżej na kadłubie. Mają one uniknąć wzbicia nadmiernych ilości regolitu. Musk gdybał na temat możliwości bezpiecznego lądowania bez nich. Nie zająknął się jednak na temat długoterminowych skutków. Księżycowy regolit jest ogromnym problemem i zagrożeniem dla astronautów oraz sprzętu, także nie przywiązywałbym zbytniej uwagi do tych rozważań.

Interesujący był fragment rozmowy poświęcony promom kosmicznym. Według Elona twórcy wiedzieli o wielu wadach i problemach, ale nie ulepszano ich. Każdy lot odbywał się z załogą na pokładzie, więc nie było możliwości na ulepszenia i eksperymenty. Na te może pozwolić sobie SpaceX, nie przejmując się zbytnio, jeśli prototyp wybuchnie. Tim, który ma obcykane systemy ucieczkowe wszedł również na ten temat. Musk powiedział, że wiele z tych systemów było/jest ograniczonych do pewnego okresu lotu, dlatego idea w przypadku Starshipa jest taka, żeby był odporny na awarie. Rakieta ma sobie poradzić nawet z awarią kilku silników. Aczkolwiek system ucieczkowy Dragona jest skuteczny aż do samej orbity…

Jeśli idzie o suchą masę to w przypadku Shipa ma to być 100 ton, czyli połowa masy boostera (Super Heavy). Przy okazji - masy paliwa to (około) 3400 i 1200 ton dla obu stopni. Pierwotnie tankowanie Shipa miało się odbywać od dołu, przez sekcję silnikową, miało to być jednym z uproszczeń. Ship byłby tankowany przez Super Heavy. Te same elementy byłyby wykorzystywane przy tankowaniu na orbicie, shipy łączyłyby się sekcjami silnikowymi i następowałby transfer paliwa. Nowa koncepcja jest jednak taka, że pojazd będzie tankowany od boku i podobnie będzie na orbicie. Ale to dość wstępne ustalenia, Musk wyraźnie powiedział, że na ten moment prace nad przedziałem towarowym, techniką tankowania i innymi celami są na dalszym planie i cały wysiłek jest obecnie skupiony na locie orbitalnym.

Kluczowym elementem lotu jest osłona termiczna, której też poświęcono trochę czasu. Ceramiczne płytki, które pokrywają większą połowę (Ha! Powiedziałem to!) Starshipa czeka wiele pracy. Czekają je wielkie ekstrema. Metal pod powierzchnią będzie czasem w temperaturze pokojowej, czasem w kriogenicznej. Odczują temperatury pracujących silników, a przy wejściu w atmosferę będą się drastycznie nagrzewać… Mocowanie musi dawać im pewną swobodę ruchu, nie mogą się obijać o siebie zbyt mocno ani mieć za dużych luzów. Większość jest dość łatwa w montażu i uniwersalna, ale te wokół noska, flap są już bardziej wyszukane. Rozwiązanie SpaceX dzieli jednak przepaść względem promów kosmicznych, gdzie praktycznie każda płytka miała unikalny wzór.

Jeśli idzie o oczekiwania Elon stara się je zaniżać. Stwierdził wprost, że ma nadzieję, że Booster 4 / SN 20 nie wysadzi platformy. Stanowisko startowe, nazywają “stopniem zerowym” i odbudowa tego stopnia byłaby zdecydowanie cięższa, dłuższa i bardziej bolesna niż utrata prototypu Starshipa. Ostatnia część wywiadu okazała się krótsza i była wycieczką po powstającym stanowisku startowym. Powiem tylko, że warto rzucić okiem, bo daje lepszą perspektywę na uwijających się tam ludzi i ogrom tego co budują.

W czasie rozmowy Tima z Elonem dowiedzieliśmy się również, że dopiero zobaczymy drugą wersję silnika Raptor o której mówi się od jakiegoś czasu. Różnice będą widoczne na pierwszy rzut oka, nowe silniki mają nie wyglądać jak metalowy węzeł gordyjski. Ciekawe czy to oznacza też, że nie będzie potrzebna dodatkowa osłona docelowych silników…

Co najlepsze - Elon sam w trakcie wywiadu powiedział, że postęp prac jest tak dynamiczny, że wszystko co mówi może być nieaktualne za dwa tygodnie. A potem na twitterze zaproponował Timowi ponowną wizytę za jakiś czas, żeby była szansa porównania co się zmieni.


środa, 4 sierpnia 2021

Blue Origin szkaluje SpaceX

Jakiś czas temu Blue Origin puścił w socjalach grafikę porównującą loty w “kosmos” oferowane przez nich oraz te oferowane przez Virgin Galactic. Śmieszkowałem sobie z nich tutaj: [link w komentarzu]. Wówczas wiele osób zadawało pytanie - jak to się stało, że dział PR firmy Bezosa puścił takiego kasztana. Szczególnie w momencie, kiedy Branson w ostatniej chwili wyprzedził szefa Amazona w tym dość niedorzecznym wyścigu, wyglądało to jak wyjątkowo żenujące nie radzenie sobie z porażką.

Cóż, jeśli ktoś uznał to za wypadek przy pracy, to jest w błędzie. Bo Blue Origin tym razem kontynuuje ten styl, wyżalając się na SpaceX. W sumie niewiele tu nowego, ale wcześniej tą gorycz kierowano w zażaleniu/skardze na decyzję NASA o tym, że to firma Muska zapewni pojazd do HLS (Human Landing System), w ramach załogowego powrotu USA na srebrny glob. Czego tyczą się zarzuty? Głównie tego, że w przypadku Starshipa koniecznych będzie około 10 lotów by umieścić pojazd na orbicie a następnie go zatankować przed lotem na Księżyc no i wreszcie zapakować tam astronautów. W tym celu trzeba opracować nowe technologie, dokonać niebezpiecznych i precyzyjnych dokowań, transferu paliwa. A do tego w przypadku lądownika National Team (zespół, który konkurował ze SpaceX zanim upadł i sobie głupi ryj rozwalił, którego częścią jest Blue Origin) wysokość włazu nad powierzchnią Księżyca to dziewięć metrów a w Starshipie prawie czterdzieści. No i w ogóle lądownik zespołu w którym gra Bezos używa starych sprawdzonych rozwiązań. Cytując grafikę “system is entirely built on heritage systems and proven technologies that are flying today”. Chwalą się, że temat można ogarnąć trzema startami z Ziemi i po temacie.

Szczytem hipokryzji jest stwierdzenie, że system Muska, jeszcze nie przeprowadził testu orbitalnego... Wiecie kto jeszcze nie przeprowadził testu orbitalnego? Blue Origin, firma mająca dwa lata więcej niż SpaceX (które ma na koncie ponad setkę lotów orbitalnych). Wujek Bezos wspomina o rakiecie New Glenn, która nie powstała. Napędzanej silnikami, które nie działają. Podczas gdy SpaceX jest na progu orbitalnego testu kolejnej już generacji rakiet i ma na koncie tysiące ładunków na orbicie.

Pomijając powyższy komizm, najbardziej irytuje mnie ta pisanina o sprawdzonych technologiach. Wiecie do czego najlepiej nadawałby się wymyślony lądownik Bezosa? Do zatknięcia flagi na Księżycu. A nie o to ma chodzić w nowym programie kosmicznym. Cytuję: “Artemis is the name of NASA's program to return astronauts to the lunar surface. We are going forward to the Moon to stay.” Tu właśnie chodzi o nowe technologie. Tu chodzi o zrobienie czegoś, czego jeszcze nie zrobiono. Nie o ponowne wykorzystanie starych rozwiązań. Nie chodzi o odbębnienie trzech lotów rakietami, które wylądują na złomie po jednym locie.

Początek nowego rozdziału w eksploracji kosmosu można oglądać w Boca Chica, w Teksasie. Tempo jest tam absolutnie zawrotne. Niedawno pojawiła się pierwsza z trzech części wycieczki Tima Dodda (Everyday Astronaut) po placówce, którego oprowadził sam Musk. Postaram się przygotować podsumowanie po tym jak wszystkie trzy wylądują na YouTube + dodać do tego wszystkie aktualne informacje o zbliżającym się teście Boostera 4 i SN20, które mają polecieć razem jako pierwszy kompletny Starship.


Oryginał grafiki: https://www.blueorigin.com/blue-moon/national-team
List otwarty Bezosa do administratora NASA Billa Nelsona: https://www.blueorigin.com/news/open-letter-to-administrator-nelson
“Porównanie” BO z Virgin Galactic: https://www.facebook.com/photo.php?fbid=10159402308462277