宇宙探路者：揭秘NASA在火星及更遠太空上的人工智慧大計劃

科技行者報道

來源 ：SEEKER

人工智慧已經成功幫助航空航天機構對地球和紅色星球進行探索研究，但科學家們卻看到了「人工智慧」更大的潛力，尤其是火星及更遠太空的探索。

我們可以想像這樣一個星際探測器，其航天器可以挑選自己的飛行軌道，自己拍攝照片，在沒有人類幫助的情況下自己向一個遙遠星球的表面發送探測器；也可以想像這樣一項任務，它在沒有人類工程師坐鎮地球上的操控室的情況下，搭一顆彗星的便車，掃描天空並從數以百萬級的位置中挑選出最有價值的目標。

以上是NASA（美國國家航空航天局）所希望如何應用人工智慧的兩個例子。雖然這個理念聽起來遙不可及，但該機構目前已經在其地球和火星的任務中使用人工智慧技術了。此外，從一些其他任務中也可以看到，人工智慧正在冰冷的衛星上探索生命。

這種未來友好型機器人卻恰恰在上周的新聞中惹上了一些麻煩，因為兩個人工智慧機器人開始使用速記語言而非英語開始交流，Facebook因此關閉了這個實驗。許多媒體認為兩個機器人之間的語言是他們自己發明的語言。

NASA噴氣推進實驗室（Jet Propulsion Laboratory）的Steve Chien（史蒂夫·簡）表示，實際情況更加微妙：這些機器人並沒有因使用英語而獲得回報，他們只是搜尋出了可以相互通信的最有效路線。他補充道，NASA對待機器人的安全問題是非常嚴肅的。空間站的宇航員也偶爾會與機器宇航員2號（Robonaut 2）一起工作，它是一個簡單的機器人，可以翻轉開關，以及做其他的任務。他表示，未來NASA的宇航員們將能夠在火星上與更多智能機器人一起工作，而機器人也將進行初步勘探，告訴人類最有價值的調查地點。

作為噴氣推進實驗室人工智慧組的技術組主管，Chien表示：「NASA非常厭惡風險（對於載人任務），而這是一個非常引人注目的任務，而且相比與機器人在一起的安全，其載人計劃的安全性更值得擔憂。」

一想到工作在太空中的自主機器人，人們可能還會記起電影《2001：太空漫遊》中令人提心弔膽的例子——哈爾（HAL）。但是人工智慧機器人已經開始在太空中工作了，而且這些都是有用的機器人，說起來它們更像是2009年的電影《月球》中，與宇航員Sam Bell（山姆·貝爾）一起工作在月球殖民地中的GERTY。

NASA美國國家航空航天局的火星探測器已經配備了人工智慧技術，這使得某些決策變得獨立起來——由於距離太遠，探測器與地球之間的交流可能需要20分鐘，而這項功能就變得非常有用了。好奇號火星探測車是一個最為著名的例子，它有一個自動瞄準系統，可以引導其相機和激光器直接對準系統認為值得檢驗的岩石和其他對象。而更加原始的版本是登陸火星13年後仍在繼續運行的機遇號探測器和勇氣號火星探測器。

在距離地球更近的地方，NASA在其地球觀測1號衛星上使用了人工智慧技術，自2003年運營以來，該衛星在今年早些時候完成了它的使命。該儀器被稱為自主科學衛星技術試驗（Autonomous Sciencecraft Experiment，ASE），它能夠幫助科學家在地球表面尋找有價值的事件，例如火山爆發等，這意味著他們可以比陸地上工作的人類用更快的速度向公眾發出警報。

除此之外，還有兩個正在進行的實驗也在查找有價值的事件，如超新星，並努力為科學家們選擇出「best of the best」最佳數據用來評估。其中一個超新星是V-FASTR（這是一個指代無線電瞬變或無線電活動的縮寫，如脈衝星脈衝），另一個是iPTF（Intermediate Palomar Transient Factory），主要用來尋找超新星或其他光波長的東西。Chien表示，iPTF的工作成果幫助確定了引力波的存在，2016年，他們用LIGO（激光干涉引力波天文台）探測到了引力波。

天空是廣袤無垠的，在任何給定的時刻凝視夜空時，我們可能會看到成千上萬的事物。Chien表示，在進行這些實驗之前，科學家會任意挑選50件物品留心觀察。如今，他們可以觀察AI設備認為最有價值的50個物體了。

令人振奮的是：這些現有的人工智慧機器人採用的還是過去的技術——特別是在火星上執行了十三年任務的機遇號探測器。如果二十一世紀初能夠有這麼強大的技術，研究人員如今將能夠用計算機做更多的事。

火星2020探測車預計將在未來三年內離開火星這顆紅色的星球。Chien表示，探測車上將搭載多個擁有自動成像能力的儀器，而且其目標的確定也將更加智能。此外，該探測車不僅將智能到可以選擇一個有價值的目標，而且還會選擇最佳的掃描方案，為研究人員獲取相關信息。如果能提前完成任務，火星2020探測車甚至可以改變其任務的日程安排表，讓科學家能夠掌握更多任務之外的信息。

NASA美國國家航空航天局的Europa Clipper（歐羅巴快艇）探測計劃預計將完成多次木星的冰質衛星的近飛探測，而且至少在哈勃太空望遠鏡中，我們曾觀察到該衛星有過類似間歇噴泉的噴射現象。限幅器將在一個極其惡劣的輻射環境中運行，或許在一次近飛探測中電腦就會重置或崩潰好多幾次。向木星發送指令和從木星接收指令需要花費幾個小時，因此歐羅巴快艇將配備一個能夠診斷、修復問題的計算機系統，在已知問題發生的情況下，也能在工程師們返回到地球之前修復問題。

雖然NASA的其他項目仍在提案階段，但其激動人心的程度並不亞於思考人工智慧發展潛力時的心情。NASA希望未來某天能夠有一台設備登陸木衛二（Europa）或土衛二（Enceladus）——土星的另一個間歇噴髮式衛星。NASA似乎對這些「海洋世界」的衛星非常感興趣，因為衛星上有可能蘊藏有微生物。早期研究表明，美國宇航局可以把一艘潛艇投放到任何一顆衛星上的海洋中。Chien表示，但這將是一次孤獨的航行，因為我們只能與小潛艇維持大約一個月的通信。

採用了人工智慧技術的潛艇將負責找出安全路線。不過需要注意的其他事項可能也包括：如何避開障礙物？哪些目標擁有最多可觀察的潛能？或者，在什麼溫度下的漫遊是安全的？Chien指出，在地球上，如果我們把一個標準的機器人潛水器從溫帶水域帶到北極，往往需要重新校準設備以適應溫度的改變。

彗星漫遊（Comet Hitchhiker）項目由美國國家航空航天局的「創新先進概念計劃」(Innovative Advanced Concepts Program)項目資助，希望可以開發一個能夠搭乘彗星便車的宇宙飛船，去探索外太陽系。而一旦飛船飛離地球的距離越來越遠，其與地面上工程師的溝通來回將需要幾個小時的時間。因此，一個人工智慧機器人將能夠更有效地挑選目標本身並將數據發送傳回地球。對另一個要在小行星周圍發射100個小立方體衛星的任務概念來說，自選AI也非常有用，它將有助於宇宙飛船決定如何繞小行星飛行，以及在其表面拍攝什麼圖像。

去年，億萬富翁尤里?米爾納(Yuri Milner)和物理學家斯蒂芬·霍金啟動了一項突破攝星（Breakthrough Starshot）計劃，打算在公元2038年左右向離我們最近的恆星星系——半人馬座阿爾法星（Alpha Centauri）發射一台「納米航行器」。該納米航行器將以達到光速的15%-20%的速度漫遊太空，而只有這樣的速度才能使其在幾十年的時間裡抵達離我們最近的恆星。

Chien指出，星際穿越任務將完美使用人工智慧技術。屆時，它將可以獨立找出這個星系中都有什麼類型的行星，判斷如何將飛船送入合適的軌道上，分析應該收集什麼類型的數據以及獨立部署需要探測的位置，辨別星球是否適宜人類居住。但是這種類型的科學觀測對突破攝星計劃目前的設計工作沒什麼作用，因為其任務不會減速。不過，一些其他團體提出的計劃可能會放緩。但無論如何，Chien表示，在任務架構中，採用人工智慧的星際探測器將是最好的選擇，畢竟人類無法預知一切。

他說道：「如果星際探測器可以到達另一個恆星那裡，它可以掌握很多信息。我們假設那個星球擁有海洋而且我們已經探測出我們可以從飛船上跳下來對這些海水取樣、測量。那麼接下來的問題就是要部署探測器，而AI可以迅速做出這一決策。」

考慮在未來任務中使用人工智慧技術時，這位來自噴氣推進實驗室的科學家鼓勵人們對此表示尊重和正向關注，他還補充稱，只要我們確保對該技術知情的人士參與了該技術的發展且與公眾有所交待，自然就會說明人們對人工智慧的恐懼將是謬論。

Chien說道：「過去，我們通電話的時候也必須有另外一個人的參與才能進行；乘坐電梯時也必須有一個專人參與。這些事情放到現在，我們可能會覺得這不可思議。而這正是發展前進的滾滾車輪。沒有旁人參與的時代總會到來，我們需要學會用一種合理、理性的方式適應它。

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