月のどこに降りるかを「一緒に考える」AI。月面画像9万6,000枚で鍛えたモデルの上に、候補地を比べて根拠を説明する枠組みを載せた

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月のどこに人を降ろし、どこに拠点を置くか。候補地を決めるには、地形、危険な斜面や岩、水の氷がありそうな場所、科学的に価値のある地質と、性質の違うデータを山ほど突き合わせなければなりません。米オハイオ州立大学の博士課程の学生が、この作業を手伝う AI の枠組み「LUMINA」を作り、10月の米国天文学会惑星科学部会(DPS)の年会で発表しました。大学が10月28日に紹介し、Universe Today が10月31日に取り上げています。

先に書いておくと、この記事は Anthropic の AI である Claude を使って書いています。今回の研究は大規模言語モデルを応用したもので、AI 業界の話題として読まれる可能性があるため、その関係を明記しておきます。

月の写真を「読める」モデルが先にあった

開発したのは、土木・環境・測地工学を専攻する Gokce Inal です。今年3月には、指導教員の Alper Yilmaz らとともに、月面の画像を見て地形を説明し、科学的な質問に答えられる視覚言語モデル「LLaVA-LE」を査読前論文として公開していました。画像と言葉を一緒に扱う AI は一般向けにはいくつもありますが、惑星科学ではほとんど使われていません。最大の壁は、本物の月の画像に詳しい科学的な説明を付けた学習データがなかったことで、チームは月面の高解像度の白黒画像9万6,000枚に説明文を付けたデータセットを自分たちで作るところから始めています。

そのモデルは「見て答える」ことはできても、与えられた質問に1回答えて終わりでした。LUMINA はその上に、自分で手順を組み立てて複数の分析を順にこなし、候補地を比べ、なぜそこを勧めるのかの根拠を示す「エージェント」の仕組みを載せたものです。

月のどこに降りるかを「一緒に考える」AI。月面画像9万6,000枚で鍛えたモデルの上に、候補地を比べて根拠を説明する枠組みを載せた

地形・危険・氷・地質を一つの机に載せる

LUMINA が扱うのは軌道からの画像だけではありません。標高のデータ、着陸や歩行の障害になる地形、地質、表面の性質、科学的な価値といった複数の層を重ね、候補地どうしを比べたうえで評価を出します。水の氷のような資源がどこに集まっていそうかを見つける用途を、大学の発表は特に挙げています。予備的な結果では、複雑な月面の観測をこなし、候補地について科学的に意味のある解説を書き出せたとのことです。

Inal が強調するのは、これが人の代わりに決める機械ではない、という点です。「多くの AI の道具は受け身で、質問すると答えが返ってくるだけだが、私たちが向かっているのは、専門家と一緒に問題に取り組む能動的な助手だ」 と話し、最終判断はあくまで計画を立てる人間が下す意思決定支援の仕組みだと位置づけています。共著者の Yilmaz も、人が極めて厳しい環境に降りていく以上、「物事を検証し、疑問を投げかけ、意思疎通を助けるもう一組の目」があるだけの価値はある、と言っています。

月に限る話でもありません。Yilmaz によれば、宇宙探査向けの「地図を理解する GPT のようなモデル」はまだほとんどなく、チームは火星や小惑星など他の天体の表面にも使える汎用的なものを目指しています。新しいデータが増えるほど、人の目だけで最適な場所を探すのは干し草の山から針を探すようなものになる、というのが開発の動機です。

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まだ会議発表の段階

断っておくと、LUMINA は学会発表の段階で、査読を通った論文はまだありません。大学の発表も「予備的な結果」という言い方をしています。基盤になった LLaVA-LE の論文も査読前のプレプリントです。どのくらいの精度で、どんな候補地を、どんな根拠で選んだのかという具体的な数字は、今回の一次情報からは分かりません。

それでも、月への有人着陸を目指すアルテミス計画が進めば、新しい月のデータは今後も増え続けます。Inal は、そうしたデータが入ってくるたびに自分たちの仕組みの評価と改良に使えると話していて、チームは次に、より高品質な月のデータでの試験と、計画の立案をどこまで支えられるかの評価に進む予定です。月面の地図を読む AI が、計画の机に本当に座れるかどうかは、これからの検証しだいです。

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画像について

この記事の画像は AI(ChatGPT)で作った想像図で、ご自由にお使いいただけます。お使いになるときは、出典としてこの記事へのリンクを載せていただけるとうれしいです。

出典

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