求救:來自NASA火星探測器,它怎么了?
你的幫助也許能夠讓NASA的好奇號探測器更好地指引火星。使用AI4Mars這款網(wǎng)絡工具,可以在火星傳輸過來的照片上標記出地表特征,從而總結出一套人工智能算法,自動識別地
形。
左邊是塊大巖石嗎?是沙子還是塊扁基巖呢?AI4Mars由全民科學網(wǎng)站“動物園宇宙”負責,可以用這個工具給地形描邊,有四個標簽可供選擇。這些標簽是優(yōu)化火星地形分類算法的關鍵,這種算法全稱為土壤性質和對象分類(SPOC)。
?NASA噴氣實驗室管理所有火星探測器任務的處理器,也研發(fā)出SPOC,標記了各種不同的地形類型,創(chuàng)造了一個可視地圖,幫助團隊人員決定所采取的方法。SPOC已經(jīng)投入使用,也可用于其他更多的訓練。
噴氣實驗室的人工智能研究人員Hiro One說:“一般來說,需要數(shù)千萬的例子才能形成一個深層次的教學算法。舉例而言,用于無人駕駛汽車的算法需要道路、標志、信號燈、行人和其他汽車無數(shù)的照片才能總結出來。其他深層次教學的公共數(shù)據(jù)集包含了人類、動物和建筑,但不包括火星地形?!?/p>
SPOC一旦準備充分,將有能力自動辨別粘性土壤、高置巖石、扁平基巖以及危險的沙丘,把圖片傳輸?shù)降厍蛏?,便于好奇號下一次月球之行?/p>
Ono說:“我們寄希望于這套算法在未來能執(zhí)行其他任務,比如預測探測器輪子在不同表面滑行的可能性。”
探測器策劃者的工作
噴氣實驗室工程師認為探測器策劃者需要一套優(yōu)化的SPOC算法,這樣才能負責好奇號的每一步,不管是自拍還是慢慢將碾碎過的樣品推進探測器主體進行分析,亦或是從一個點移動到下一個點的過程。
探測器在外面兜一圈需要四到五個小時(經(jīng)過實際測量),需要很多人記錄、觀察成百上千行的代碼??茖W家們也合作參與了這項任務,地質學家對地表進行評估,預測好奇號的輪子能否滾動,會否被鋒利的巖石破壞,會否陷入沙地,這些都會困住“勇氣號”和“機遇號”這兩個探測器。
由于探測器需要接收地球的指令,因此策劃者也要考慮到每次在回程的路徑上其高懸的天線無所遮擋??睖y時投射在地表的陰影會影響好奇號測算距離,所以也需要預判到陰影存在的因素。(探測器利用一款名為視覺里程器根據(jù)附近的地標對比照相機圖片。)
人工智能如何派上用場
SPOC不會取代探測器策劃者們復雜耗時的工作,但卻可以幫助他們分擔,讓他們集中精力于其他工作,比如和科學家們討論下一步研究哪個巖石。
Oij是AI4Mars相關的噴氣實驗室探測器策劃者,他說“安全科學地完成這項任務是我們應該做到的。而地表標志自動形成會幫我們省一大筆時間,提高我們的效率?!?/p>
建成一套更智能的算法將大有裨益,甚至能惠及NASA下一個火星任務——“堅持號”探測器今夏將發(fā)射。但是首先我們需要將標記好的圖像存檔,而目前為止AI4Mars站已經(jīng)上傳了8000多張好奇號拍攝的圖片,為算法提供了大量的素材。Ono希望未來能把“勇氣號”和“機遇號”的照片也一并添加進去。同時,噴氣實驗室志愿者們正在翻譯網(wǎng)站,西班牙語、印度語及其他語言使用者也能參與進來貢獻自己的力量。
相關知識
勇氣號火星探測器,臺灣譯作精神號火星探測車,是美國國家航空航天局火星探測漫游者計劃的第一部火星漫游車?;鹦翘綔y漫游者計劃旨在將勇氣號和機遇號兩部雙胞胎火星車送往火星,對火星這顆紅色行星進行詳細考察。
機遇號,亦稱為機會號或火星探測漫游者-B,有時官方會昵稱為Oppy,是一臺于2004年開始火星探測任務的地表探測車;也是NASA火星兩輛探測探測車中的一輛。它于2003年從地球發(fā)射,并于2004年1月25日地表UTC時間05:05降落在子午線高原,差不多也是在姐妹號勇氣號降落在另一個地方的三周后。
BY:??Naomi Hartono
FY: 魚豆腐魚
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