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樓主 |
發(fā)表于 2009-9-22 10:17:02
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面臨現(xiàn)實(shí)問(wèn)題考驗(yàn) 但是，科學(xué)家還需要考慮一些實(shí)際問(wèn)題,。當(dāng)漫游車在崎嶇的表面探索的時(shí)候,，它們必須時(shí)刻清楚是否有足夠的時(shí)間、能量和存儲(chǔ)空間繼續(xù)前進(jìn),。于是,，美宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了另一套可以規(guī)劃和制定活動(dòng)日程的新軟件。 據(jù)悉,，這套軟件可以幫助漫游車安排活動(dòng)順序,，以便它們可以安全地實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)，沿途做出必要的日程更改,。例如,，在經(jīng)過(guò)次優(yōu)目標(biāo)時(shí)，漫游車會(huì)決定是對(duì)其拍攝6張照片,，還是拍攝幾米外的更有趣的目標(biāo),，因?yàn)橥瓿珊笠粋�(gè)任務(wù)會(huì)消耗更多能量。 為何要在那里停下來(lái)呢,？OASIS軟件包可以令漫游車獨(dú)立識(shí)別最高優(yōu)先目標(biāo),，噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的研究團(tuán)隊(duì)決定開(kāi)始下一步：讓漫游車駛向令其感興趣的目標(biāo)，利用其攜帶的傳感器近距離展開(kāi)探測(cè),。為了做到這一點(diǎn),，埃斯特琳及其同事不使用OASIS軟件包,，相反，他們利用該軟件包的數(shù)據(jù),，創(chuàng)建一個(gè)名為“搜集優(yōu)先科學(xué)目標(biāo)自主探索”(Autonomous Exploration for Gathering Increased Science，簡(jiǎn)稱AEGIS)的新控制系統(tǒng),。這套系統(tǒng)在噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試中取得了成功,，計(jì)劃在9月下旬傳輸?shù)健皺C(jī)遇”號(hào)探測(cè)器。 一旦AEGIS系統(tǒng)載入,，“機(jī)遇”號(hào)就能獨(dú)立用其高清晰相機(jī)拍照,，將數(shù)據(jù)傳回地面，供地面人員分析——這將是電腦軟件首次可以對(duì)在另一個(gè)世界表面的裝置進(jìn)行控制,。埃斯特琳說(shuō),，這僅僅是個(gè)開(kāi)始，例如,，噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室和衛(wèi)斯理大學(xué)的研究人員已聯(lián)手開(kāi)發(fā)出一套智能探測(cè)系統(tǒng),，可以讓漫游車獨(dú)立實(shí)施基礎(chǔ)科學(xué)實(shí)驗(yàn)。在這種情況下,，它的任務(wù)就是識(shí)別外星球巖石中的特定礦物質(zhì),。 這套探測(cè)系統(tǒng)由兩個(gè)“支持向量機(jī)”(SVM)控制的自動(dòng)化分光計(jì)(類似人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的裝置)組成，已經(jīng)應(yīng)用于“地球觀測(cè)1號(hào)”衛(wèi)星上,。新型支持向量機(jī)利用分光計(jì)進(jìn)行測(cè)量,，然后將測(cè)量結(jié)果同含有數(shù)千種礦物質(zhì)光譜的機(jī)載數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比較。去年,，研究人員在《國(guó)際太陽(yáng)系研究》(ICARUS)雜志上發(fā)表了他們的研究成果,。該研究結(jié)果表明，即便在復(fù)雜的巖石混合物中,，他們的支持向量機(jī)幾乎每次都能自動(dòng)識(shí)別黃鉀鐵礬的存在,。黃鉀鐵礬是一種同熱水泉有關(guān)的硫酸鹽礦物質(zhì)。 研究項(xiàng)目無(wú)果而終 雖然這些自動(dòng)系統(tǒng)越來(lái)越先進(jìn),，但若想成為像科幻作品描述的那種有意識(shí)的機(jī)器人,，還有很長(zhǎng)的路要走。在科幻作品中,，機(jī)器人可以講話,，有各種感覺(jué)，還能識(shí)別新生命形式,。史蒂夫承認(rèn),，眼下，我們確實(shí)不能讓機(jī)器人具有“新奇探測(cè)能力”,，即在一堆巖石中挑選出具有特別形狀的骨骼,，更別提讓它們發(fā)覺(jué)活的生物了,。 從理論上講，像冰晶和活細(xì)胞這樣結(jié)構(gòu)復(fù)雜的自然物體的外形能以電腦編碼的形式被描述出來(lái),，并嵌入軟件庫(kù),。接下來(lái)，機(jī)器人只需要用某些傳感器對(duì)其拍照,，比如具有足夠放大倍率的顯微鏡,，輕松完成整個(gè)任務(wù)。事實(shí)上,，確認(rèn)細(xì)胞是一項(xiàng)頗具挑戰(zhàn)性的技術(shù),，因?yàn)榧?xì)胞的特征或許難以捉摸。1999年,，美宇航局資助了一個(gè)雄心勃勃的研究計(jì)劃,，試圖發(fā)現(xiàn)外形、對(duì)稱性或一系列組合特征這樣的具體簽名,，是否是識(shí)別和歸類結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的生物的關(guān)鍵,。 按照這一研究計(jì)劃，科學(xué)家希望創(chuàng)建一個(gè)包括地球例證的大型圖片庫(kù),，指導(dǎo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)去尋找哪些特征,。不幸的是，該項(xiàng)目還未發(fā)現(xiàn)任何有用信息便匆匆結(jié)束,。正如簡(jiǎn)單的測(cè)算不可能提供有關(guān)外星生命的確鑿證據(jù)一樣,，大多數(shù)行星科學(xué)家都認(rèn)為，單個(gè)機(jī)器人探測(cè)器的人工智能無(wú)論多高,，也無(wú)法解開(kāi)所有謎底,。于是，噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家提出讓各個(gè)機(jī)器人小組攜手合作,，繞外星世界旋轉(zhuǎn),，在表面尋找令其感興趣的目標(biāo)，然后相互通知幫助確定哪些特征值得近距離觀測(cè),。 這一模式仍在進(jìn)行試驗(yàn),。2004年以來(lái)，從南極洲的艾瑞貝斯峰,，到夏威夷的莫納羅亞火山和基拉韋厄山,，布設(shè)在火山周圍的傳感器一直在密切注視著可能預(yù)示火山噴發(fā)的突然變化。一旦發(fā)現(xiàn)異常信號(hào),，它們可以召喚“地球觀測(cè)1號(hào)”衛(wèi)星,，這顆衛(wèi)星利用電腦軟件去規(guī)劃飛越路線，并對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行篩選，如果晴空萬(wàn)里,，它會(huì)錄下圖像并進(jìn)行處理,，然后將其發(fā)送給地面控制人員。
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探索任務(wù)成敗的關(guān)鍵 8 ^; n, X9 W# L
今年7月,，15套探測(cè)器被安設(shè)在圣海倫斯山,，這是位于美國(guó)華盛頓州的一座火山。這些探測(cè)器攜帶的傳感器可以監(jiān)控圣海倫斯山內(nèi)部狀況,，相互溝通實(shí)時(shí)分析數(shù)據(jù),，召喚“地球觀測(cè)1號(hào)”衛(wèi)星拍照。如果發(fā)現(xiàn)地球軌道有異�,；顒�(dòng)，衛(wèi)星甚至可以命令這十多套探測(cè)器聚焦于某個(gè)點(diǎn),。自動(dòng)探測(cè)器網(wǎng)絡(luò)可以為太空探索提供大量?jī)?yōu)勢(shì),，比如幫助探測(cè)任務(wù)覆蓋更大的區(qū)域，即便其中一兩臺(tái)探測(cè)器受損或遭到破壞,，也能保證任務(wù)不會(huì)間斷,。 這種方法還提高了數(shù)據(jù)處理能力，不同探測(cè)器攜帶的電腦可以協(xié)同作戰(zhàn),，更為快速地處理數(shù)據(jù),。研究人員逐漸認(rèn)為，一組組探測(cè)器的人工智能最終足以從事幾乎科學(xué)家的所有工作,，即便是在最遙遠(yuǎn)的太空,。去年，在發(fā)表于《行星與空間科學(xué)》雜志的一篇論文上,，一個(gè)由美國(guó),、意大利、日本三國(guó)科學(xué)家組成的研究小組提出了利用模糊邏輯(fuzzy logic)控制的自動(dòng)探測(cè)器搜尋外星生命的新戰(zhàn)略,。所謂模糊邏輯是在20世紀(jì)60年代開(kāi)發(fā)出來(lái)的一套算術(shù)工具,，賦予電腦處理不確定事物的能力。 他們的計(jì)劃涉及三種探測(cè)器的使用：具有傳感器的地面漫游車,，用以發(fā)現(xiàn)水和潛在熱源的跡象,，比如地?zé)峥冢辉陬^頂漂浮的飛艇,，幫助確定研究的最佳地點(diǎn),；拍攝火星表面圖像的軌道器，與任務(wù)控制中心配合,，將數(shù)據(jù)傳回地球,。研究小組認(rèn)為，模糊邏輯是比神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和其他人工智能技術(shù)更好的選擇，因?yàn)檫@種方法善于處理不完整的數(shù)據(jù)或模棱兩可的指令,。 他們還表示,，只要聯(lián)合起來(lái)，上述三種探測(cè)手段的調(diào)查和推斷能力同行星科學(xué)家不相上下,。對(duì)火星任務(wù)的模擬實(shí)驗(yàn)似乎也證明了這一點(diǎn)：機(jī)器人在兩次測(cè)試中均得出了與地球?qū)W家相同的結(jié)論,。研究表明，這套系統(tǒng)從事對(duì)土衛(wèi)六和土衛(wèi)二的探測(cè)任務(wù)尤其有用,，因?yàn)樵诰嚯x地球如此遙遠(yuǎn)的星球,，自主能力會(huì)成為任務(wù)成敗的關(guān)鍵。 對(duì)目標(biāo)進(jìn)行“定點(diǎn)”探測(cè) 在噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,，當(dāng)天的機(jī)器人自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)即將結(jié)束,。兩個(gè)機(jī)器人正在依靠新軟件改善相互之間的協(xié)調(diào)能力。實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)之一是分析兩個(gè)機(jī)器人能否捕捉移動(dòng)目標(biāo)(這次實(shí)驗(yàn)是一個(gè)綽號(hào)“小個(gè)子”的遙控小卡車)的照片,，通過(guò)延遲容忍網(wǎng)絡(luò)(Delay-tolerant networking)將其傳回“任務(wù)控制中心”,。延遲容忍網(wǎng)絡(luò)是用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)男孪到y(tǒng)。在未來(lái)實(shí)施的深空任務(wù)中,，機(jī)器人會(huì)在更長(zhǎng)距離行進(jìn)中需要獨(dú)立決策能力,，因?yàn)榈孛姘l(fā)送的指令需要一個(gè)小時(shí)左右才能傳給它們。 由于行星不停旋轉(zhuǎn),，會(huì)有一段時(shí)間沒(méi)有任何通訊,。延遲容忍網(wǎng)絡(luò)依賴于一種“儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)送”方法，這種方法有望為行星探測(cè)器和任務(wù)控制中心之間的聯(lián)系提供更為可靠的手段,。網(wǎng)絡(luò)中每一節(jié)點(diǎn)——無(wú)論是漫游車,，還是軌道器——會(huì)不斷傳輸信號(hào)，直至將信號(hào)安全地傳輸給下一個(gè)節(jié)點(diǎn),。信息以這種方式到達(dá)目的地可能會(huì)耗費(fèi)更長(zhǎng)的時(shí)間,，但是，最終結(jié)局是好的,，畢竟信息會(huì)抵達(dá)目的地,。 這種辦法看上去奏效了：兩個(gè)機(jī)器人拍攝的照片均傳送到“任務(wù)控制中心”，其中包括對(duì)“小個(gè)子”的廣角鏡頭和高清晰近照,。埃斯特琳對(duì)此欣喜萬(wàn)分,。她說(shuō)：“當(dāng)我們大熱天站在那里的時(shí)候，一只蠑螈快速地從巖石爬過(guò),。我禁不住想知道兩個(gè)機(jī)器人是否能捕捉到這個(gè)鏡頭,。此時(shí)，我想火星漫游車必須在塵卷風(fēng)和逃之夭夭的兩棲動(dòng)物之間做出選擇,？史蒂夫向我保證,，軟件會(huì)指示漫游車根據(jù)兩者的相對(duì)價(jià)值做出優(yōu)先選擇。我希望它選擇蠑螈。哪怕外星生命有蠑螈一半害羞,，我也希望漫游車可以快速行動(dòng)起來(lái),，把外星生命的照片拍下來(lái)�,！� |
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發(fā)表于 2009-9-22 10:15:22
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問(wèn)題專業(yè),，描述清楚
伸手黨/灌水/看不懂
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