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NASA发掘星际科考的人工智能应用

科普小知识2022-05-05 16:39:12
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美国宇航局的欧罗巴任务图,将于2020年左右开始。

资料来源:美国航天局喷气推进实验室

今天的观点

本报记者张

你能想象这样一个星际飞船吗?它选择自己的轨道,拍摄自己的照片,并在没有人类帮助的情况下将自己的探测器发送到遥远星球的表面。或者执行这样一个太空任务:没有人类工程师“坐”在地球上来控制它,登上彗星的“坐骑”,扫描天空,从数百万个位置中挑出最有价值的目标。

这是美国宇航局希望在不久的将来看到的人工智能的应用。

根据美国太空网络最近的一篇文章,人工智能现在已经成功地帮助人类探索和研究了地球和火星,但是美国宇航局显然需要探索人工智能更大的潜力——下一次火星探索,以及向更深空间的进军。

黑仔?事实上,更像是一个伙伴

对于在太空工作的自主机器人来说,最令人印象深刻的还是电影《2001:太空漫游》中的可怕例子——哈尔故意放置陷阱来完成任务,杀死了几名机组人员。然而,已经投入使用的人工智能机器人更像是积极帮助人类的好伙伴。

美国宇航局已经在地球和火星的任务中使用了人工智能技术。此外,从美国宇航局的其他任务中可以看出,人工智能现在正在探索冰冻卫星上的生命。

装有美国宇航局火星探测器的人工智能技术做出了一些“独立”的决定——由于距离的原因,探测器和地球之间的通信可能需要20分钟,这种“独立”在此时变得非常有用。好奇号火星探测器就是这样一个例子。它有一个自动瞄准系统,可以将相机和激光直接对准岩石或其他它认为值得研究的物体。

除了火星之外,科学家们也在关注人工智能的其他潜力——美国国家航空和宇宙航行局之前已经在其地球观测1号卫星上使用了人工智能技术,并且自2003年以来一直在运行。人工智能的具体名称是自主科学卫星技术测试(ASE),它能在地球表面发现有价值的事件,如火山爆发,从而比人类在陆地上工作更快地发出预警。

此外,还有几个正在进行的类似实验,负责寻找超新星和其他波长的光。iPTF项目帮助LIGO(激光干涉引力波天文台)在2016年确定引力波的存在。

我们走吧!让人工智能去广阔的宇宙。

美国国家航空航天局喷气推进实验室人工智能小组的技术小组组长史蒂夫·简说,美国国家航空航天局非常厌恶风险,尤其是在载人任务方面。此外,与机器人任务的安全性相比,载人程序的安全性更令人担忧。这一概念也反映在美国宇航局未来的项目中。

该机构的火星2020项目计划于2020年7月或8月启动。它将携带多种具有自动成像能力的仪器。它不仅聪明地选择了一个有价值的目标,而且还会选择最好的扫描方案为地球上的科学家获取相关信息。

美国国家航空航天局的“木卫二快速航行”计划将完成对木卫二的几次探测——就在今年4月,美国国家航空航天局宣布土卫二拥有生命所必需的所有元素,而类似的木卫二也有同样的潜力。然而,在以前的近距离探测中,计算机会多次重置或崩溃,发送和接收指令需要几个小时。新的“欧罗巴快速航行”将配备一台计算机,可以诊断和修复问题,并在故障发生后自行修复。

美国宇航局的其他人工智能项目仍处于建议阶段。包括工程师们希望有一天一台机器会降落在木卫二或土卫二上。美国宇航局甚至想通过这些卫星将一艘使用人工智能技术的潜艇发射到海洋中。史蒂夫·简说,地球应该能够与小型潜艇保持大约一个月的通信,在此期间人工智能技术可以用来寻找“安全路线”和搜索目标。

另一个“彗星漫游”项目预计将开发一种可以乘坐“彗星之旅”探索外太阳系的宇宙飞船。在人们的认知中,当航天器离地球太远时,地面工程师通常需要几个小时才能与航天器通信,但现在人工智能可以选择研究对象并将数据发回地球。

恐惧需要理性地克服

俄罗斯亿万富翁尤里·米尔纳和英国物理学家斯蒂芬·霍金启动了一项“突破性恒星捕获”计划,该计划预计在2038年前后发射一艘纳米飞行器到我们最近的恒星——半人马座阿尔法星,并以光速的15%至20%航行,从而确保它能在几十年内达到目标。

该任务还将完美利用人工智能技术——它可以独立地在星系中找到行星,判断如何将宇宙飞船送入正确的轨道,并分析应该收集什么类型的数据来确定行星是否适合生命。

在这种任务中,人工智能是最好的选择,因为无论如何采样和测量液态水或如何部署探测器,人工智能都能做出快速的决定,但人类很难做出预测。

关于人们目前对人工智能的恐惧,史蒂夫·简认为,人们应该尊重并积极关注,但应该确保有识之士参与技术开发并向公众解释,这可以逐渐淡化人们对人工智能的恐惧。史蒂夫·简说,很久以前,当两个人通电话时,必须有另一个接线员来完成。当人们乘坐电梯时,也必须有一个人负责升降电梯。这些东西现在就像“古董”一样被提及,但它们就像是进步的车轮,当时的人们也需要以理性的方式去适应它们。无论如何,深空探测的人工智能时代将会到来。

(北京,8月29日,《科技日报》)