NASA 如何在毅力号火星车上使用人工智能来研究火星岩石

太空工程师在漫游车中使用人工智能已经有一段时间了——这就是为什么今天的火星探索者能够选择一个安全的着陆点自主驾驶在一个区域周围。但他们以前无法做的事情就是自己进行科学研究,因为大部分工作是由地球上的科学家完成的,他们分析数据并将漫游车指向他们想要研究的目标。

不过现在,美国宇航局的毅力号火星车正在向火星自主科学研究迈出第一步。过去三年来,火星车一直在测试人工智能功能,使其能够搜索和识别火星岩石中的特定矿物。该系统使用火星车的 PIXL 仪器(X 射线岩石化学行星仪器)进行工作,这是一种利用光来分析岩石成分的光谱仪。该软件称为自适应采样,它会查看 PIXL 的数据并识别需要更详细研究的矿物。

“我们使用 PIXL 的人工智能来研究关键科学,”PIXL 的首席研究员、美国宇航局喷气推进实验室的阿比盖尔·奥尔伍德在一份声明中解释道。 “如果没有它,你会在数据中看到一些有趣的东西,然后需要重新扫描岩石以进行更多研究。这使得 PIXL 无需人工检查数据即可得出结论。”

该系统在火星车上运行,不需要地球的干预。这意味着它节省了宝贵的时间,不仅因为它为科学家选择目标,而且因为它不需要冗长的通信时间。

“PIXL 自适应采样背后的想法是帮助科学家在数据大海捞针中找到针,从而腾出时间和精力让他们专注于其他事情,”该软件的开发人员之一 Peter Lawson 说。 “最终,它可以帮助我们更快地收集最好的科学知识。”

人工智能系统的工作原理是从 PIXL 获取数据,然后使用摄像头重新定位仪器(安装在 Perseverance 的手臂上),这样它就可以在不撞到岩石的情况下近距离获取详细读数。您可以在一个基于地球的 PIXL 模型的(有点可爱的)视频中看到该系统的运行情况。该系统将从一小块岩石中读取读数,如果发现科学感兴趣的矿物迹象,它可以自动收集该区域的更多数据。

“PIXL 有点像瑞士军刀,因为它可以根据科学家在特定时间寻找的内容进行配置,”帮助开发该软件的 David Thompson 说。 “火星是测试人工智能的好地方,因为我们每天都有定期沟通,这让我们有机会一路进行调整。”


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