空间巨大。有些人甚至认为这可能是无限的。由于空间太大,研究它会产生大量的数据。大数据和人工智能将聚集在一起,帮助解答宇宙学和太空探索领域一些未解决的问题。
人工智能在太空探索中的作用正变得越来越重要。最近,一群物理学家,数学家,数据科学家和工程师组成了第一张超大质量黑洞图片,机器学习在该项目中发挥了重要作用。
超大质量黑洞
超大质量黑洞似乎居住在银河系中心,距离约25,000光年远。黑洞吸入光线,使其看不见。他们只能通过寻找他们巨大的引力来观察。这种拉力在黑洞周围产生一个环状结构。随着光线接近黑洞的事件视界,它超出了它无法逃脱的地步,它弯曲并延伸。但是环是非常小的,并且由于衍射,对于可以观察到的最小物体存在基本的限制。这意味着为了看到越来越小的宇宙物体,望远镜需要变得越来越大。要观察星系中心超大质量黑洞周围的事件视界,需要建立地球的大小。当然,这是不可能的。
但是,有一种方法可以克服这个限制。另一种解决方案是通过名为Event Horizon Telescope(EHT)的国际合作将世界各地的望远镜连接起来。EHT可以将望远镜连接在一起,从而创建出与地球一样大小的虚拟望远镜阵列。这是能够看到在黑洞事件视界的规模结构。
来自麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)的Katie Bouman博士是Massachusettes团队的成员之一。她在这项工作中的作用是关键。全球网络中的每个望远镜都可以一起工作,并通过原子钟的精确定时进行链接。每个视角的研究人员都会收集数千TB的数据。这些数据然后在马萨诸塞州的实验室进行处理。
那么机器学习如何帮助这个项目?个别的望远镜只接收环绕事件视界环的一部分光线。这张照片错过了图像的很多部分。通过使用深度学习算法,构建图像的缺失部分。
AI探索火星
火星上的流星正在调查这颗红色星球是否曾经拥有过生命,并且能否支持人类的殖民地。它们不能由操作人员控制,因为信号需要三到二十分钟才能到达火星。所以如果流浪者准备开车离开悬崖,发信号就太迟了。流浪者必须能够自主操作,这需要某种类型的智能。
许多公司,如Spire,SpaceKnow,Planet Labs,DigitalGlobe和SpaceX通过销售来自卫星观测和图像的数据赚取数百万美元。地球观测数据有许多潜在的应用。监测天气,农业目的,测量各种地层的重力差异,以及计算特定地区不同元素的浓度等等。如果所有这些潜在的应用都将变为现实,学习算法必须处理大量的数据。
空间工业的未来
公司愿意为这类信息付出很多。这些数据将在碳氢化合物,农业,采矿,人道主义,航运,安全和国家安全等众多领域发挥作用。但是,原始数据非常复杂,而且通常令人难以置信,必须以一种方式进行包装和呈现,以便客户能够理解和使用它。空间探索和开发前景广阔,人工智能是其核心部分。
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