人人都可以用GPS找到目的地
其他星球上的人在用什么
我们在外太空的GPS到底长什么样
一起来看看吧
全文共1579字，阅读时长约为3分钟
图片来源 | 网络
翻译 |科技汪
出品 | 先声会
本文节选／编译自futurism平台的文章NASA Is Making an AI-Based GPS for Space，原文作者Kristin House／thenextweb平台的文章NASA is developing AI to give directions in space，原文作者Tristan Greene.
地球外的宇宙空间没有导航，如果人类在月球或去火星的路上失去了方向，那他们很有可能彻底迷路。但NASA与英特尔近期合作研发的新型导航系统却可以通过人工智能避免以上情况发生。
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地球外的导航系统
如今，随着技术的发展，当我们到达任何一个陌生的城市，我们都可以选择打开基于GPS的导航应用程序来导航及定位，轻而易举到达目的地。而太空中并没有此类便捷的应用。NASA（美国宇航局）的FDL（边境开发实验室，Frontier Development Lab）正在努力改变这种现状。他们研发了一种新系统，在人工智能的帮助下，使其可以轻松导航定位新星球。
NASA在8月16日英特尔举办的活动中首次展示了他们双方合作研发的行星导航系统。GPS代表“全球定位系统”（Global Positioning System），卫星会让导航系统得知人们所在的位置从而显示去往目的地的正确路径。
但在每个我们试图探索的星球周围布置相应系统将会非常困难及造价昂贵。研发者认为，如果我们能够给人工智能提供足够的天体表面照片，系统则可以找出行星所在位置并指引相应的导航线路。
该项目包括9个不同的研发小组，主要致力于使用人工智能来解决有关太空旅行的各类问题。该项目研发课题包括寻找系外行星，发送探测器从而近距离观察太阳，以及太空旅行者感兴趣的其他相关主题。其中，有两个演讲部分特别涉及了人类与机器人在外星的导航问题，以及我们如何用今天的深度学习技术最终解决太空导航痛点。
第一个团队的主要研发课题是关于月球本地化的问题，弄清楚一个人在地球上的特定位置相对容易，我们不但可以使用老式的地图，也可以选择使用GPS导航仪，应用程序等来准确定位。而在月球上则大不相同，在月球表面，一切看起来如图片所示：
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从月球到火星
那么人工智能如何帮助我们呢？研究人员Andrew Chung，Philippe Ludivig，Ross Potter和Benjamin Wu研发了一个模拟月球表面的系统，并将模拟系统与当地实际环境进行比对。
他们通过给240万个图像提供数据比对，使用神经网络创建虚拟月球来教人工智能学习这些图像数据。他们将这些假想相机拍摄的图像输入到人工智能系统中，然后将它们组合在一起创建虚拟月球。根据研发团队的介绍，这足以有效地在虚拟月球表面上进行定位。
接下来，他们想尝试使用真实的天体－火星进行试验。他们认为目前有足够的卫星图像来实现相关试验。这样一来，站在月球表面的任何人都能够通过拍摄周围环境的照片，让人工智能将真实图像与模拟图像进行比对，从而实现在月球表面定位。
这种基于人工智能的解决方案主要适用于我们能够拍摄的任意表面，同样适用于火星表面。研究员Andy Chung说：“系统将会逐渐提高在真实任务中表现出的性能，但我们当前工作的关键点则是不断教会网络系统学会及改善一般景观拓扑结构所造成的扭曲现象。”
另一个由英特尔赞助的团队则是主要负责处理一个很多读者都已经熟悉的问题－在月球上建造基地。美国宇航局正致力于建立外星基地，采矿和资源管理等相关问题，而这些离开了机器学习就无法成为现实。
当人类试图将相关应用在月球环境中使用时，我们必须考虑到资源所在的位置，温度波动等相关因素都很有可能导致机械故障，除此之外控制数百上千的个体机器做出数以百万计的决策对于简单计算程式来说更是难上加难。这种情况无疑需要先进的深度学习解决方案来帮忙。
英特尔为以上提到的两个团队提供了访问Intel Dev Cloud（英特尔开发云）的权限，该版本需要在Intel Xeon Gold处理器上运行，该版本同时涵盖了针对Python和Tensorflow的MKL优化。同时英特尔为本地化团队也提供了专用的Xeon服务器。最终，这两个项目都可以扩展到其他星球和卫星上。该研究目前处于早期研发阶段，但未来发展道路却很明确：人工智能才是太空旅行和外星殖民化的未来。
