1961年4月12日，27歲的前蘇聯(lián)宇航員加加林實(shí)現(xiàn)了人類(lèi)首次遨游太空的壯舉。為了紀(jì)念這個(gè)日子，每年的4月12日，被確立為“世界航天日”。
航天航空一直是處在科技創(chuàng)新的前沿，在智能時(shí)代，人工智能技術(shù)亦不例外。迄今為止，人工智能幾乎涵蓋了航天航空行業(yè)的方方面面，諸如遙控作業(yè)、機(jī)器人、衛(wèi)星定位等相關(guān)技術(shù)比比皆是，也為大量其他產(chǎn)業(yè)的研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
AI與航天的不解之緣
2018年7月，IBM給國(guó)際空間站送去了一個(gè)人工智能禮物——CIMON。CIMON是IBM推出的第一個(gè)宇航員交互式移動(dòng)伙伴(Crew Interactive Mobile Companion)，也是一個(gè)可以飛的漂浮機(jī)器人，能夠陪伴宇航員度過(guò)“枯燥”的太空生活。
作為宇航員的小伙伴，CIMON高度集成了人工智能技術(shù)，有文字、語(yǔ)音和圖像實(shí)時(shí)捕捉融合處理能力，能與宇航員進(jìn)行對(duì)話(huà)，還能人臉和情緒識(shí)別。在智能算法支持下，它能幫助宇航員疏解壓力，提高工作效率。此外，CIMON還能夠協(xié)助宇航員進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)，并具有數(shù)據(jù)查詢(xún)功能，能大幅提高工作效率。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)的任何步驟，它都會(huì)進(jìn)行詳細(xì)記錄。在宇航員休息時(shí)，他還能24小時(shí)不間斷工作，時(shí)刻監(jiān)測(cè)著國(guó)際空間站的異常，實(shí)現(xiàn)早期預(yù)警。
實(shí)際上，AI在航天領(lǐng)域早已被廣泛運(yùn)用，最早甚至可追溯到20世紀(jì)60年代，在人造衛(wèi)星領(lǐng)域使用了遙控作業(yè)、自動(dòng)化技術(shù)等一些初級(jí)的人工智能技術(shù)。
此后，為使衛(wèi)星順利完成飛行任務(wù)、大幅度降低造價(jià)，人們?cè)谛l(wèi)星上大量地采用了人工智能和機(jī)器人技術(shù)。例如，1977年美國(guó)發(fā)射的“旅行者”探測(cè)器使用的專(zhuān)家系統(tǒng)能夠在無(wú)人干預(yù)的情況下，自動(dòng)產(chǎn)生相應(yīng)的操作流程;1978年美國(guó)“海盜”號(hào)火星著陸器通過(guò)搭載的智能計(jì)算機(jī)程序不僅成功地控制飛船安全著陸，而且還在沒(méi)有地面指令的情況下，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)達(dá)58個(gè)火星日的自主探測(cè);2016年，我國(guó)太空實(shí)驗(yàn)室“天宮二號(hào)”成功發(fā)射，伴星跟蹤拍照、遠(yuǎn)程遙測(cè)、圖像分析、空間對(duì)接以及相應(yīng)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)等，都有AI的身影。
在航天領(lǐng)域，AI擁有天然的優(yōu)勢(shì)和廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。由于載人成本過(guò)高、危險(xiǎn)系數(shù)大等因素，宇宙探索、星球探索這類(lèi)工作都在向無(wú)人化傾斜，航天工作中有很大一部都是對(duì)傳感器回傳圖片資料進(jìn)行分析，而分析圖像是人工智能最擅長(zhǎng)的技術(shù)之一。此外，載人航天技術(shù)是一個(gè)數(shù)字化、信息化程度相當(dāng)高的領(lǐng)域，能夠積累大量數(shù)據(jù)，利用AI技術(shù)能夠很好的挖掘這些數(shù)據(jù)中隱含的信息。如今，AI已成為當(dāng)前航天航空發(fā)展必不可少的技術(shù)之一。
超3300億美元經(jīng)濟(jì)總量，AI+航天如何布局
當(dāng)前，全球航天經(jīng)濟(jì)總量在3300億美元之上，最先開(kāi)展航天商業(yè)化的美國(guó)最為受益，過(guò)去5年，衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)每年為美國(guó)貢獻(xiàn)近千億美元收入。中國(guó)工程院院士、國(guó)家衛(wèi)星定位系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心主任劉經(jīng)南曾表示，2019年全球航天產(chǎn)值近4000億美元，其中商業(yè)航天占據(jù)一半。據(jù)預(yù)測(cè)，到2020年我國(guó)航天市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)8000億元。
在民營(yíng)商業(yè)航天的“卡位戰(zhàn)”剛剛打響之時(shí)，就有不少企業(yè)在AI航天方面布局。如馬斯克的航天公司SpaceX，自 2019 年以來(lái)累計(jì)發(fā)射了 360 顆衛(wèi)星，有望在2020年實(shí)現(xiàn)全美覆蓋，并可以生產(chǎn)和銷(xiāo)售多達(dá) 100 萬(wàn)個(gè)地面用戶(hù)終端，這些終端設(shè)備是用戶(hù)鏈接衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的必備，也是其衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)所需。
我國(guó)民營(yíng)商業(yè)航天企業(yè)發(fā)展相對(duì)美國(guó)雖較為緩慢，但截至2018年底，我國(guó)也有超過(guò)60家民營(yíng)企業(yè)涉足商業(yè)航天，如中國(guó)航天、愛(ài)太空、航天宏圖、藍(lán)箭航天等，而阿里巴巴、騰訊等科技巨頭也通過(guò)投融資的方式進(jìn)入該領(lǐng)域。
商業(yè)航天為人們的生活帶來(lái)了遙感、定位等應(yīng)用。隨著以深度學(xué)習(xí)為代表的AI人工智能技術(shù)日益成熟，利用AI進(jìn)行遙感影像處理，對(duì)于遙感數(shù)據(jù)解譯的自動(dòng)化處理有著明顯的提升作用，如森林火災(zāi)的遙控檢測(cè)、天氣預(yù)測(cè)等。此外，智能手機(jī)中各種地圖地理位置信息的確認(rèn)，也大部分都依賴(lài)衛(wèi)星提供的定位，而通過(guò)衛(wèi)星遙感+AI結(jié)合圖像識(shí)別等技術(shù)，可以將很多星球圖像呈現(xiàn)在大家面前。而這些“作用”，將為如SpaceX這樣的航天公司帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)利益。
高萊斯顧問(wèn)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)人、中國(guó)城市科學(xué)研究會(huì)城市治理專(zhuān)業(yè)委員會(huì)副主任委員李忠曾表示，“商業(yè)航天也將是未來(lái)航天發(fā)展的主流模式，SpaceX的老板馬斯克主導(dǎo)發(fā)射的獵鷹號(hào)可回收式運(yùn)載火箭，就是商業(yè)航天取得領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)的例證?！?/P>
如果把地球展開(kāi)變成一張紙，我們是生活在二維世界。但有了商業(yè)航天，有了運(yùn)載能力的提升，讓我們能夠進(jìn)入到天空，甚至太空，由此從二維世界進(jìn)入了真正的三維世界。而這賦予我們“變化”的其中，AI則是不可或缺的技術(shù)。
（轉(zhuǎn)載）
