人工智慧讓好奇號更聰明:可以自己選擇激光槍的攻擊目標

選自 Latimes

作者：Amina Khan

機器之心編譯

參與：吳攀

NASA JPL 為好奇號進行了一個名為 AEGIS 的軟體更新，利用人工智慧，好奇號將成為有史以來第一個在行星任務中可以自動選擇「攻擊」目標的機器人。

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NASA 的好奇號火星車分析了 Navcam 圖像（左圖），從中選擇了一個黃點指示的目標，然後再調整 ChemCam 指向目標石頭，使用它的激光射擊並拍照

現在誰在發號施令呢？經過了近四年的工作之後，美國國家航空航天局（NASA）的好奇號（Curiosity）火星車終於可以直接做出一定的科學決策了！這個在遙遠星球上獨自工作的探測器現在可以自己選擇想要用其 ChemCam 儀器之上的激光「攻擊」的石頭目標。

據 NASA JPL 介紹：在好奇號在火星工作的這四年里，通過檢測激光脈衝灼燒目標產生的等離子體的彩色光譜，ChemCam 已經檢測了 1400 多個目標上的多個點——總共超過 350,000 次激光發射，檢查了超過 10,000 個點。ChemCam 的光譜儀在激光發射的過程中通過一個望遠鏡記錄下見到的波長。這些信息讓科學家可以識別目標的化學構成。通過同一個望遠鏡，該儀器能在該火星車的桅杆上獲取可能的最高解析度的圖像。（人工智慧分析火星地表化學成分的更多研究：《想在火星上種土豆？機器學習可以幫你分析表層化學成分》。）

一個名叫 AEGIS（Autonomous Exploration for Gathering Increased Science：用於收集增長的科學的自主探測）的軟體更新讓該火星車可以在與 NASA 噴氣推進實驗室（JPL）沒有同步時自行制定重要的決策，從而可以在更少的時間內獲取更多的數據。好奇號也將因此成為有史以來第一個在行星任務中可以自動選擇這樣的科學目標的機器人。

在自動選擇目標時，該軟體會根據科學家確定的可調標準進行分析，比如根據尺寸和亮度識別石頭。該標準會隨著該探測器周圍環境和科研目的的變化而變化。

JPL 科學應用軟體工程師、AEGIS 團隊成員 Raymond Francis 說：「在火星上，時間非常寶貴，這樣做我們可以得到更多數據，我們也可以更快得到這些數據。」

實際上這並不是 AEGIS 第一次亮相。之前 NASA 曾將其應用在機遇號（Opportunity）上面過，但目的卻稍有不同（選擇用其窄角相機拍攝的目標）。

出於實際的用途，各種衛星和探測器上另外還安裝一些其它類型的「人工智慧」。一種可以讓好奇號自己在布滿岩石的崎嶇路面上選擇路徑進行導航，而不需要遠在地球的科學家一步一步地指引。另一種類型的人工智慧也被用在各種航天器中，以對它們的機載系統進行自動化管理。

但好奇號的新能力是前所未有的——至少在某種程度上。

Francis 說：「這在某種程度上是全新的東西，因為這是科學自主的，其中的決策是真正與科學觀測相關的，而不只是導航或管理。」

這是一項重要的改變，因為火星和地球的時間經常出現不同步；沒有自主決策的話，好奇號往往需要等上好幾個小時，直到科學家和工程師睡醒了才能讀到它的最新結果然後發出指示。這白白浪費了好奇號可以用來做實際科學的時間。

JPL 的 AEGIS 開發負責人、機器人工程師 Tara Estlin 說：「當科學團隊難以或不可能參與控制時，這種自動化尤其有用——比如在長途行駛過程中，或因為地球、火星和航天器的調度導致這兩顆行星之間的信息共享延遲時。」

這個新軟體讓好奇號可以瞄準非常微小的目標，而要是讓 JPL 的操作者來操控的話，則很難達到這樣的精度。

Francis 解釋說：「AEGIS 可被用於確保擊中那些小結構，那能節省你一整天的嘗試時間。」

但給一個武裝有「激光槍」的太空機器人配置上人工智慧確實好嗎？不要擔心，Francis 說，儘管這可能算得上人工智慧，但它仍然是非常簡單的，而且範圍也極其有限——它只是非常擅於根據視覺線索識別石頭而已。

「這個探測器的最大速度是每秒幾厘米，而（ChemCam 的）最大射程也不過 7 米，而且它離地球還那麼遠。」Francis 笑著說。

這樣的人工智慧在地球上也能有很大的作用。工程師正在嘗試開發能在通信中斷，不能接收人類發出的指令時也能繼續工作的救援機器人。在去年南加州的 DARPA 機器人挑戰賽上，許多團隊的機器人都編碼了一定程度的自主性；因為當時間至關重要時，讓機器人能自動應對一些緊急情況是很有價值的。

好奇號的硬體已經開始有某種程度的老化了——比如火星的粗糙地面已經在它的輪子上留下了一些劃痕坑洞。但即使它在變老，AEGIS 升級也能讓它更加聰明。

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