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            带着“大脑”上太空精干这些事

            admin 2019-07-05 288人围观 ,发现0个评论

              人工智能可利用的数据有哪些?交际数据、棋谱、诗篇、病历……和它们比起来,有一种数据会将人工智能的高度拉升至寰宇,那便是卫星收集取得的数据。

              4月9日,央视发布音讯,我国第一颗软件界说卫星“天智一号”估计于下半年在酒泉卫星发射中心搭载发射升空。

              “天智”即天基智能,“天智一号”的异乎寻常之处在于其搭载了一个小型的云核算渠道。卫星项目牵头单位之一的我国科学院软件研讨所研讨员叶选廉倒了、软件界说卫星技能联盟秘书长赵军锁在日前举行的软件界说卫星高峰论坛上介绍,云核算渠道可将获取数据在“天端”进行核算,“它还可以调用其他核算节点,依据使命需求合理装备核算节点,进行智能核算”。

              “人工智能年代,对地观测卫星要长一个‘大脑’。”我国科学院院士、我国工程院院士、武汉大学教授李德仁说得更形象。他表明,假如建成了“天脑”,卫星数据的运用将可能在手机上接纳和操作,届时卫星数据将成为群众垂手而得的数据。

              高性能核算,让数据处理从地到天

              “举个比如,当咱们的水兵在非洲巡查遇到海盗时,卫星拍到图画,但它过境到我国上空要花几个小时,再下载数据到地上站,等地上站处理数据发到水兵时,海盗的船现已走了。”李德仁以为,现在的卫星体系存在体系孤立、信息别离、服务滞后的问题。

              反响迟滞之外,效能不高也是当下卫星体系的遍及状况。我国工程院院士、西安电子科技大学教授杨小牛说:“卫星在天上飞来飞去,效能其实并不高,每天大约10分钟时段内收集到的数据是地上需求的。此外,我国现有的通讯、导航、遥感卫星各成体系,每个卫星只背负一类功用。”

              据介绍,卫星现在的均匀造价约为每公斤20万元,跟着我国航天商业化商场的逐步敞开,航天范畴开端走上商场化探究之路。“本钱”与“产出”这对商场的要害要素,开端调集起航天产业界各方力气,让高居于寰宇的“人类之眼”发挥最大效能。

              现在,卫星的运转和数据的下载再剖析都是消耗很多时刻的环节。为处理这一问题,李德仁提出了从对地观测卫星到对地观测脑的应对思路。

              李德仁以为,现在的人工智能技能水平越来越高,与地球空间信息科学交融从而完结3件事,即“地球空间信息海量数据的获取、才智空间数据处理与发掘、地球空间数据驱动运用”。这与人工智能获取信息、深度发掘和作出反响的3大阶段步调一致。

              数据的处理将从“地”转移到“天”。“卫星上的相机和智能处理体系就能将一切的印象快速处理、提取有用的信息并驱动相应的运用。”李德仁说。

              在这一体系的概念图中,一个虚拟的“天脑”高悬于地球上方,被称为“高性能核算单元”,它在承受地球的上传指令的一起,经过归纳核算“眼”(遥感、导航卫星等)、“耳”(通讯卫星等)捕获的信息进行智能剖析,将剖析成果下传到地球用户。

              “空中飞艇或飞机捕捉到的地球表面空间信息也可以参加进来。”在李德仁的设想中,该体系可以处理星地协同数据,进行跨过天边的大数据发掘、核算和判别,并且可以完结不超越分钟等级延时的实时“智能”。

              星上辨认,比地上数据辨识更难

              “咱们此前担任过一个关于灾祸应急的科研项目,要求咱们对无人机接纳的图画进行实时主动改变检测,在灾祸发生后确认灾祸中心、灾祸强度、损毁状况等为救灾和灾后重建供给重要依据。”李德仁说,该项意图应急呼应时刻从小时级缩短到了分钟级,为灾后“黄金救援”争取到宝贵时刻,这种主动检测技能完全可以用在卫星上。

              人眼捕捉图画,人脑辨识改变,这个使命完结敏捷,但让人工智能了解人类的常识和判别十分困难,尤其在弱人工智能阶段。地球上的AI,经常被专家学者比方成一个孩子,人类手把手教它不计其数次,直到它们能得出与人类认知类似的定论。在图画、声响辨识方面,当下的AI技能发展敏捷,尤其在图画辨识方面,特定的辨认范畴现已做到了低于1%的误识率。

              但星上辨认要远难于地上的数据辨识和剖析。

              为此,我国学者进行了很多的有利测验,例带着“大脑”上太空精干这些事如经过高分卫星取得图画,直接输入“立交桥”等字样可以完结实时定位带着“大脑”上太空精干这些事与成像。“在技能上,这触及星上高精度实时几许定位办法、星上数据的智能紧缩办法、改变检测及建模等要害问题。”李德仁说。

              与地球上的AI相同,星上AI相同面对数据根底的获取问题,现在的星上数据无法同享共用,通讯、导航、遥感卫星各成体系。“部分协同可能是最难处理的问题。”总参通讯部原副部长杨千里说得直接,卫星的单一功用,更多地是由于部分条块之间切割很明显。此外还由于不同使命的卫星运用着不同的硬件。杨小牛介绍,不同频段的天线用于不同功用的卫星上,例如导航和电子侦查对立的卫星运用的天线并不相同。此外,空天环境的高辐射、离子风暴、温度剧烈改变等外在环境也对体系的稳定性提出了高难度的应战。

              “天脑”雏形,迈出智能卫星演化第一步

              “曾经的相机,为了避免边际曲面变形,镜头越大越好。现在手机上的相机镜头很小,但也能拍照宽幅的画面。由于软件的前进弥补了硬件的缺乏。”我国科学院院士、我国科学院软件研讨所研讨员林惠民说,软件界说卫星便是经过软件“最大化”,完结硬件“最小化”,既可以下降卫星的研发本钱、也能缩短研发周期。

              将于本年下半年发射的“天智一号”便是一颗这样的卫星。“咱们建立了一个敞开渠道,鼓舞各个企业、单位为它研发适配的运用。”赵军锁介绍,这是一颗可以不断更新软件的卫星,与其他卫星不同,这颗卫星真的设有“航天运用商铺”,人们还可以经过手机拜访它,给它下使命,并在手机上检查履行成果。

              “天智一号”由中科院软件所牵头、中科院细小卫星立异研讨院承当研发和测验作业,首要载荷包含能耗低、核算才能强的小型云核算渠道,一台超分相机和4部国产智能手机。太空中的严格环境中,云渠道需求智能分配核算节点,呼应地上的需求,带着“大脑”上太空精干这些事对相机和手机收集到的数据进行核算剖析,并传输到地上的测控站点或运用端。

              为了丰厚充分这颗卫星,中科院软件所2017年主办了“软件界说卫星软件立异规划大赛”,测验经过竞赛引来立异运用,胜出的软件将登上“天智一号”,在真实的太空取得查验。一款简化卫星运维体系,下降卫星运用本钱的运用胜出。“在太空中,冗余和繁琐的程度十分有限,这款软件可以提高卫星主动化运控才能。”获奖代表廖翔表明。

              此外,漂浮物等方针辨认软件、3维重构软件等也将上星。软件的运用有用下降了卫星的物理载荷,并使得“天智一号”有望成为一颗智能卫星。“经过软件或是在地上训练好的神经网络模型,在轨实时履行一些智能使命,例如智能方针检测辨认、智能云判读、根据强化学习的智能姿势操控等。”赵军锁说,这是全新的测验,尽管间隔老练的“天脑”还差得远,但它是经过商业化的形式,推进传统卫星向智能卫星演化迈出第一步。

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