带着“大脑”上太空能干这些事

2018-04-16 21:45来源：新华社浏览：次手机版

　　人工智能可利用的数据有哪些？社交数据、棋谱、诗歌、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，那就是卫星采集获得的数据。
　　4月9日，央视发布消息，中国第一颗软件定义卫星“天智一号”预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”的与众不同之处在于其搭载了一个小型的云计算平台。卫星项目牵头单位之一的中国科学院软件研究所研究员、软件定义卫星技术联盟秘书长赵军锁在日前召开的软件定义卫星高峰论坛上介绍，云计算平台可将获取数据在“天端”进行计算，“它还可以调用其他计算节点，根据任务需求合理配置计算节点，进行智能计算”。
　　“人工智能时代，对地观测卫星要长一个‘大脑’。”中国科学院院士、中国工程院院士、武汉大学教授李德仁说得更形象。他表示，如果建成了“天脑”，卫星数据的应用将可能在手机上接收和操作，到时卫星数据将成为大众唾手可得的数据。
　　高性能计算，让数据处理从地到天
　　“举个例子，当我们的海军在非洲巡逻遇到海盗时，卫星拍到图像，但它过境到中国上空要花几个小时，再下载数据到地面站，等地面站处理数据发到海军时，海盗的船已经走了。”李德仁认为，现在的卫星系统存在系统孤立、信息分离、服务滞后的问题。
　　反应迟滞之外，效能不高也是当下卫星系统的普遍情况。中国工程院院士、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分钟时段内采集到的数据是地面需要的。此外，我国现有的通信、导航、遥感卫星各成体系，每个卫星只担负一类功能。”
　　据介绍，卫星目前的平均造价约为每公斤20万元，随着中国航天商业化市场的逐渐开放，航天领域开始走上市场化探索之路。“成本”与“产出”这对市场的关键要素，开始调动起航天产业内各方力量，让高居于寰宇的“人类之眼”发挥最大效能。
　　目前，卫星的运行和数据的下载再分析都是耗费大量时间的环节。为解决这一问题，李德仁提出了从对地观测卫星到对地观测脑的应对思路。
　　李德仁认为，目前的人工智能技术水平越来越高，与地球空间信息科学融合进而完成3件事，即“地球空间信息海量数据的获取、智慧空间数据处理与挖掘、地球空间数据驱动应用”。这与人工智能获取信息、深度挖掘和作出反应的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系统就能将所有的影像快速处理、提取有用的信息并驱动相应的应用。”李德仁说。
　　在这一系统的概念图中，一个虚拟的“天脑”高悬于地球上方，被称为“高性能计算单元”，它在接受地球的上传指令的同时，通过综合计算“眼”（遥感、导航卫星等）、“耳”（通信卫星等）捕获的信息进行智能分析，将分析结果下传到地球用户。
　　“空中飞艇或飞机捕捉到的地球表面空间信息也可以加入进来。”在李德仁的构想中，该系统能够处理星地协同数据，进行跨越天际的大数据挖掘、计算和判断，而且能够实现不超过分钟级别延时的实时“智能”。
　　星上识别，比地面数据辨识更难
　　“我们此前负责过一个关于灾害应急的科研项目，要求我们对无人机接收的图像进行实时自动变化检测，在灾害发生后确定灾害中心、灾害强度、损毁情况等为救灾和灾后重建提供重要依据。”李德仁说，该项目的应急响应时间从小时级缩短到了分钟级，为灾后“黄金救援”争取到宝贵时间，这种自动检测技术完全可以用在卫星上。

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