通过人工智能认识遥远的月亮

通过人工智能认识遥远的月亮
2021年09月22日 14:47 三亿得科技

很多关于人工智能的故事都发生在宇宙,也许是因为宇宙、生命和人工智能这些命题,都能带给人类探索的欲望和浩瀚永恒面前的渺小感。即使抛开情感层面的共振,月球和人工智能也有某些现实层面的联系。在月亮最圆的这一天,我们不妨看看人工智能如何拉近人类与月球的联系。

深度学习处理月球影像与数据

科学家们希望借助人工智能的技术发展,来处理空间探索中所涉及到的各种问题。尤其重要的一点,是借助人工智能来分析目前人们在空间探索时收集到的大量数据——大量卫星、星球探测车、天文望远镜,随时都在记录和收集数据,而处理这些数据的工作量远远不是人力所能承受的。这其中就包括对月球影像和其他数据的处理。

通过构建深度学习系统,人们可以分析大量多角度、长时间内获取的月球3D图像。勾勒更加完整精准的月球表面地形地貌数据库,同时可以更加准确的预计地球、月球、太阳三者间的运行轨迹。

这样做的主要意义在于,月球的公转速度导致月球始终有大面积区域是隐藏在阴影当中的,这给研究月球和进一步的登月带来了巨大困难。通过神经网络等技术对现有数据加以学习和自我推理,可以让探索阴影中的月球和月球两极成为可能。

另一个必要性在于,人类已有大量卫星同时拍摄月球影像数据,还有月球表面的探测车传回精准数据。但这些数据分散且庞大,很难用人工去完成整合分析任务。因此用深度学习技术来处理数据就成为了最合适的选择。

人工智能在月球数据上的应用,并非仅仅有前瞻性的研究价值,而是已经有非常具体的应用场景。比如说帮助推算月球探测器的最佳着陆点、通过轨迹运算来推测月球车最大程度接受太阳能的线路,从而增强其使用寿命、推理出高精度月球环境数据,帮助科学家分析月球地质信息等等。

未来一旦登月重新开启,借助人工智能绘制出的月球高精地图将会更加重要。

探月旅程中的人工智能

人类重新登月迟迟没有推上日程,是因为载人宇宙航空当中存在着大量安全隐患和成本问题。而在载人宇航以及星球登陆探索中,人工智能正在扮演越来越重要的角色。

比如说,航天飞行器发射以及空间站建立当中,最重要的环节就是风险控制。到目前为止,火箭发射和空间站维护始终都是高度危险的工作。任何微小的瑕疵都可能导致极其严重的事故。

而危险的重要来源之一,在于航天发动机等设备极其复杂,无法进行实时监控和故障排除。由于排查和发射之间有时间和步骤的断裂,导致事故问题无法彻底排除。

已经有航天专家通过AI技术来构建火箭以及航天飞机的整体事故检查系统。通过拟人的知识网络图谱模式,建立可感知、可控制的航天器安全矩阵,从而第一时间监控设备安全。这被称为航天器材的主动安全监控系统,而未来能够让这一系统通用化的幕后英雄,就来自人工智能带来的数据感知与整体学习能力。

此外,用人工智能来构建宇航员的辅助系统也是重要的课题之一。

在宇宙中,宇航员的感官受到了大量的环境限制,无法像地球一样准确感知外在。目前,这个领域相对成熟的是智能座舱管理系统。它可以通过机器学习来对过往的任务与事故经验进行学习,在宇航员需要帮助时提供更优化的选项。

还有一个重要的场景,在于宇航员登陆其他星球时的规划和调度系统。对于外星登陆来说,最大的危险来自于预计的登陆场景和现实中不一致,或者遭遇了其他不可知因素。这里有可能用到的,是神经网络技术对模糊环境进行感知和判断的能力。通过模糊感知数据与大数据库的连接,帮助宇航员实时调整登陆方案,是登陆外星时人工智能可能提供的关键帮助之一。

用人工智能认识月球对地球的影响

在人类如何去月球这个领域之外,人工智能或许还能让我们知道月球对我们到底有什么样的影响。

根据很多数据分析显示,月球引力对地球的影响是确实存在的。但这种影响到底有多大,有多强,频繁到什么地步,科学界却莫衷一是。

有人说月球引力可以让普通人感知到。比如癫痫、麻风病等病症在满月左右发病率更高(据说由此来产生了著名的狼人传说)。也有人说地震、火山爆发等灾害与月球对地球的磁场息息相关。甚至很多专业数据测试证实了这种说法。

当然,更加被广泛认同的是,月球引力对潮汐和鱼群的影响是真实存在的。甚至比预想中更强烈。探究月球引力对地球的作用,对航海和捕鱼业具有非常直接的影响。

在这种背景下,通过人工智能技术来对世界各地潮汐、地震、火山等环境数据,以及鱼群、候鸟等生物数据,再加上月相数据进行整合分析,就成为了一个重要话题。

虽然月球对地球的真正影响还有待进一步检验,但通过月相、潮汐、水文等数据,提供高精度、即时化的航海信息服务已经出现。

我们正在通过数据和AI更好的瞭望这个世界,而月色,始终是我们没有放过的一道风景。

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