「好奇號」火星探測器正在利用AI自主尋找探測目標

2021-09-10 08:26:05 字數 1538 閱讀 5474

遙感杆在nasa的「好奇號」火星探測器上支撐兩台科學儀器來研究探測器周圍環境,兩台立體導航攝像機用來驅動探測器並且規劃探測器的活動。(nasa/jpl-caltech )

根據乙份新的研究,現在的「好奇號」火星探測器足夠智慧型地去選擇它們的探測目標。

「好奇號」變得更智慧型的秘密就是人類在2023年10月時從地面上傳了的名為aegis軟體。根據從事這一項目的nasa科學家的描述,這項技術是ai在遠端探測領域跨出的第一步,展示了人工智慧技術可以是應用在未來任務上的。

aegis允許探測器被訓練去識別陸地科學家想要**的某些具有特性的岩石。這很有價值的一項突破,因為「好奇號」的人類控制者不能無時無刻地與探測器直接聯絡。根據乙份新的「好奇號」軟體使用的研究所述:「取代了之前接收 「去那邊,然後對岩石進行取樣」這樣的指令,現在「好奇號」甚至不能與它的人類控制者聯絡的時候也可以獨自尋找目標了。

「好奇號」近照

「我們不能一直與探測器聯絡—「好奇號」隨著火星轉動到反面時我們是無法接觸到的。」aegis的工程師雷蒙德·弗朗西斯說道。

根據調查, aegis系統曾經在2023年5月13日到今年4月7日間被部署,總過使用了54次。在aegis出現之前,「好奇號」大概24%的時間能命中科學家感興趣的目標,而現在準確率達到了93%。

在與探測器聯絡時,從地球到火星的訊號需要花些時間往返。在2023年5月,火星抵11年來最近地球位置—4680萬英里。無線電訊號也需要花8分鐘左右才可以完成一次往返。因此火星上如果有什麼科學家想近距離觀測的行星,傳送的指令還是要等上一會兒才能夠到達。

對於探測器任務來說,空閒時間意味著科學時間的浪費,並且因為將機械人送到火星是相當昂貴和困難的,這不是很理想的辦法。每天幾個小時空白可能看上去不會很多,但是合計起來就超過了整個任務的過程。有了aegis以後,當等待再次與無線電聯絡這個空檔時間裡,探測器可以直接開到乙個位置,然後選擇調查目標並獲得資料。這意味著一旦她們重新建立與探測器的聯絡時,在地球的科學家可以自由地選擇乙個新的目標。

aegis系統用兩個探測器的攝像機工作,分別是化學相機(chamcam)和導航攝像機。軟體使用相機來捕捉影象,在框架內識別物體的邊緣,還有尋找能連線建立loop指令的邊緣。

「如果你發現乙個物體的邊緣靠近loop指令並且這個物體在火星上,那它就是岩石。」弗朗西斯說道。aegis也可以在框架內多樣的物體中找出相對明亮的那個(導航攝像機不具備色覺)。邊緣和亮度的組合使aegis能夠更好地識別物體。

然而,aegis的能力也是有著侷限性;例如,探測器有時會將岩石的陰影識別成岩石輪廓的一部分。即便如此,它還是被認定為一項有用的工具,研究描述道。

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