Artemis: Newid y Patrwm Rhyngweithio

Mae NASA wedi datgelu manylion newydd am ei rhaglen Artemis, gan gymryd cam sylweddol arall tuag at ddychwelyd pobl i’r Lleuad.  Mae’r asiantaeth wedi cyhoeddi enwau pedwar prif aelod y criw a gofodwr wrth gefn ar gyfer hedfaniad prawf Artemis III. Yn ogystal, mae wedi cadarnhau y bydd cyfres o brofion cymhleth yng nghylchdro’r Ddaear yn cael eu cynnal yn ystod y daith yn 2027. Bydd y gwaith hwn yn paratoi’r ffordd i Artemis IV yn 2028, y daith gyntaf a gynlluniwyd gyda chriw arni i Begwn De’r Lleuad.   

 Wrth i NASA baratoi ar gyfer un o deithiau gofod mwyaf technegol uchelgeisiol gan fodau dynol ers degawdau, bydd esblygiad y llong ofod ei hun yr un mor nodedig â’r daith y bydd yn ei chyflawni.  Yn yr erthygl hon, Mae Dr Nik Whitehead o Brifysgol Cymru Y Drindod Dewi Sant yn archwilio sut mae’r berthynas rhwng gofodwyr a llongau gofod wedi trawsnewid ers cyfnod Apollo, gydag Artemis yn cynrychioli newid sylfaenol yn y ffordd y mae bodau dynol yn rhyngweithio â thechnoleg yn y gofod. 

Artemis: Newid y Patrwm Rhyngweithio

Nid oedd llongau gofod bob amser mor sgleiniog

Wrth i ni wylio’r darn ffilm o griw Artemis II yn ei gapsiwl Orion, gwelon i’r hyn y byddem yn ei ddisgwyl o long ofod uwch-dechnoleg – sgriniau gwydr gyda dangosyddion a gynhyrchir gan gyfrifiadur a rhyngwynebau a yrrir gan gyrchwyr.  Nid Star Trek: The Next Generation yn union, ond yn bendant yn mynd i’r cyfeiriad hwnnw. 

Nawr, meddyliwch yn ôl i’r ffilm ddu a gwyn raenog o systemau Apollo. Armstrong, Aldrin a Collins wedi’u hamgylchynu gan waliau o switshis, deialau, a botymau.  Dangosyddion analog a bysellbad rhifol bach. Trefnau beunyddiol o fotymau i’w gwasgu a deialau i’w troi i’w cadw’n fyw ac ar y llwybr cywir. 

Nid yw’r newidiadau rydym wedi’u gweld dros yr hanner can mlynedd diwethaf yn adlewyrchu cynnydd yn y pŵer cyfrifiadurol sydd ar gael i longau ofod â chriw yn unig, maent yn dangos newid sylfaenol yn sut rydym yn disgwyl i fodau dynol ryngweithio â’u llongau hefyd. 

Model Apollo – mae bodau dynol yn addasu, nid yw cyfrifiaduron yn addasu. 

Cyfyngwyd dyluniad capan peilot Apollo gan y dechnoleg gyfrifiadurol gynnar.  Roedd System Arweiniol gwreiddiol Apollo yn beiriant 16-bit a oedd yn rhedeg ar 4kb o RAM; roedd yn gyfyngedig ac yn araf o’i gymharu â chyfrifiadur modern.   O ganlyniad roedd rhaid i’r criw dynol ymgymryd â’r rhan helaeth o’r llwyth waith gweithredol, gan osod gorchmynion trwy rhyngwyneb rifol o’r enw’r DSKY (dangosydd a bysellfwrdd).  

Derbyniodd y DSKY orchmynion fel parau o rifau, pob un rhwng 00 a 90, gan ei wneud yn ofynnol i’r gofodwyr ddysgu’r codau o’r cof a’u cyflwyno mewn dilyniannau hir.  Wrth gwrs, gosododd hyn lwyth gwaith gwybyddol mawr ar y gofodwyr; problem na chafodd ei helpu gan y ffaith bod y rheolyddion a’r dangosyddion wedi’u gwasgaru ar draws lawer o baneli gwahanol.  Felly, cymerodd y gofodwyr dipyn o amser i sganio eu hamgylchedd gwaith a phenderfynu ar statws cyfredol y llong ofod. 

Ymatebodd y cyfrifiadur yn ddibynadwy i’r gorchmynion hyn, ond roedd rhaid i’r bodau dynol addasu i sut yr oedd y cyfrifiadur angen i’r gorchmynion hynny gael eu cyflwyno.  Roedd baich y dehongli’n gorwedd ar ysgwyddau’r bodau dynol. 

Y Wennol Ofod – ysgafnhau’r llwyth gwaith

Erbyn i’r wennol ofod gael ei defnyddio yn y 1980au, roedd gwelliannau mewn technoleg wedi caniatáu i’r dylunwyr ychwanegu sgriniau arddangos cyfrifiadurol i’r botymau, switshis a’r deialau cyfarwydd.  Roedd y system hybrid hwn yn gallu arddangos gwybodaeth yn fwy effeithiol, gan ddileu’r angen am rai reolyddion, ond roedd angen llawer o fonitro ar y system o hyd. Gwasgarwyd rheolyddion a dangosyddion ar draws nifer o baneli, gan ei gwneud hi’n angenrheidiol iddynt gyfuno gwybodaeth o lawer o wahanol systemau er mwyn gweithio’n effeithiol. 

Fel llong ofod y gellir ei hailddefnyddio, diweddarwyd y wennol ofod yn barhaus, ac yn 2000, cyflwynwyd y system ‘caban peilot gwydr’ cyntaf.  Disodlwyd yr 11 o fonitorau sgrin wastad lawer o’r hen dialau a mesuryddion gan ddangosyddion ffurfweddiad lliw llawn.  Roedd y rhain yn cynrychioli cam enfawr wrth leihau llwyth gwaith gwybyddol y gofodwyr, gan ddod â’r holl wybodaeth angenrheidiol ynghyd mewn un lle, wedi’i grwpio gan swyddogaeth.  Er hynny, roedd yn rhaid i’r gofodwyr fonitro systemau unigol o hyd yn hytrach na rhyngweithio â rhyngwyneb unedig. 

Artemis – dyluniwyd ar gyfer bodau dynol

Erbyn i NASA ddylunio modiwl criw Orion ar gyfer rhaglen Artemis, roedd cyfrifiaduron a’u rhyngwynebau wedi datblygu ymhellach.  Bellach, nid yw caban y peilot wedi’i ddiffinio gan galedwedd, ond yn hytrach gan feddalwedd.  Mae sgriniau y gellir ei ail-ffurfweddi yn darparu gwybodaeth yn ôl yr angen yn ystod cyfnodau gwahanol y daith.  Bellach, nid oes rhaid i ofodwyr ddehongli data crai o sawl ffynhonnell sydd wedi’u gwasgaru ar draws caban y peilot.  Yn hytrach, bydd y system yn trefnu’r data a’i gyflwyno iddynt mewn modd sy’n eu helpu i’w ddeall yn gyflym.  Yn hytrach na chynnal gweithrediadau parhaus, mae gan y gofodwyr bellach amser i feddwl am broblemau a gwneud penderfyniadau da. 

Nid rôl y gofodwr yw rheoli’r system bellach, mae’n ei oruchwylio ac yn camu i mewn os yw rhywbeth annisgwyl yn digwydd.  Mae systemau’r llong yn monitro’r data crai yn awtomatig ac yn cynnal gweithrediadau arferol heb fewnbwn bodau dynol.  Mae hyn yn nodi newid arwyddocaol o ‘rheolaeth ymarferol’ i rheolaeth oruchwylio’ i’r gofodwyr, gan eu rhyddhau o lwyth gwaith a chaniatáu iddynt ddefnyddio eu hamser ar gyfer tasgau eraill ar y daith.  Mae bodau dynol yn parhau i fod yn rhan bwysig o’r daith, ond bellach, maent yn rhyngweithio â’r systemau cyfrifiadurol ar lefel uwch trwy ryngwyneb syml a reolir gan gyrchwr. 

Newid y paradeim

Wrth symud o Apollo i Artemis, mae mwy na thechnoleg wedi’i newid.  Mae’r holl ryngweithio rhwng bodau dynol a chyfrifiaduron wedi’i esblygu yn ogystal.  Roedd bodau dynol wedi addasu i’r cyfrifiadur yn Apollo.  Roedd y wennol ofod yn fwy hyblyg, ond roedd yn dal i fod yn system hynod gymhleth a oedd angen ei reoli’n ofalus.   Yn hytrach, mae’r peiriant yn Artemis yn addasu i’r bodau dynol, gan gyflwyno gwybodaeth a derbyn gorchmynion mewn ffyrdd sy’n cefnogi eu galluoedd.  

Mae gan hyn fanteision clir gan ei fod yn lleihau llwyth gwaith, yn gwella diogelwch, ac yn gwneud hyfforddiant yn fwy effeithlon.  Ond, mae’n codi heriau newydd yn ogystal: os yw’r systemau’n dod yn fwy awtonomaidd, mae’n anoddach i’r gofodwyr ddeall pam eu bod yn gwneud pethau annisgwyl.  Bydd dylunio rhyngwynebau sy’n cefnogi ymddiriedaeth a dealltwriaeth yn her barhaus. 

Wrth i ni fynd yn ôl i’r Lleuad, ac yna i Fawrth a’r tu hwnt, bydd systemau llongau gofod yn dod yn fwy pwerus, gan gynnwys mwy o elfennau dysgu peiriant ac offer gwneud penderfyniadau uwch.  Mae’n gam mawr ymlaen o ran galluoedd cyfrifiadura, ond nid yw’n ddigon.  Yn ogystal, byddwn yn datblygu ffyrdd i wella’r bartneriaeth rhwng y llong ofod a’r bodau dynol mae’n eu cario, gan ganiatáu iddynt reoli gwybodaeth, lleihau llwyth gwaith a gwneud penderfyniadau risg uchel o dan amodau eithafol. 

Y llun uchaf: credyd NASA

Yr ail lun: Dr Nik Whitehead

Gwybodaeth Bellach

Rebecca Davies

Swyddog Gweithredol Cysylltiadau â’r Wasg a’r Cyfryngau     
Cyfathrebu Corfforaethol a Chysylltiadau Cyhoeddus     
E-bost: rebecca.davies@pcydds.ac.uk     
Ffôn: 07384 467071