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人工智能可应用的数据有哪些？社交数据、棋谱、诗歌、病历……和它们比起来，有一种数据会将人工智能的高度拉升至寰宇，那就是卫星采集取得的数据。

4月9日，央视发布音讯，中国第一颗软件定义卫星“天智一号”估计于下半年在酒泉卫星发射中心搭载发射升空。

“天智”即天基智能，“天智一号”的异乎寻常之处在于其搭载了一个小型的云计算平台。卫星项目牵头单位之一的中国迷信院软件研讨所研讨员、软件定义卫星技术联盟秘书长赵军锁在日前召开的软件定义卫星顶峰论坛上引见，云计算平台可将获取数据在“天端”停止计算，“它还可以调用其他计算节点，依据义务需求合理配置计算节点，停止智能计算”。

“人工智能时代，对地观测卫星要长一个‘大脑’。”中国迷信院院士、中国工程院院士、武汉大学教授李德仁说得更抽象。他表示，假如建成了“天脑”，卫星数据的使用将能够在手机上接纳和操作，到时卫星数据将成为群众探囊取物的数据。

　　 高功能计算，让数据处置从地到天

“举个例子，当我们的海军在非洲巡查遇到海盗时，卫星拍到图像，但它过境到中国上空要花几个小时，再下载数据到空中站，等空中站处置数据发到海军时，海盗的船曾经走了。”李德仁以为，如今的卫星零碎存在零碎孤立、信息别离、效劳滞后的成绩。

反响迟滞之外，效能不高也是当下卫星零碎的普遍状况。中国工程院院士、西安电子科技大学教授杨小牛说：“卫星在天上飞来飞去，效能其实并不高，每天大约10分钟时段内采集到的数据是空中需求的。此外，我国现有的通讯、导航、遥感卫星各成体系，每个卫星只担负一类功用。”

据引见，卫星目前的均匀造价约为每公斤20万元，随着中国航天商业化市场的逐步开放，航天范畴开端走上市场化探究之路。“本钱”与“产出”这对市场的关键要素，开端调动起航天产业内各方力气，让高居于寰宇的“人类之眼”发扬最大效能。

目前，卫星的运转和数据的下载再剖析都是消耗少量工夫的环节。为处理这一成绩，李德仁提出了从对地观测卫星到对地观测脑的应对思绪。

李德仁以为，目前的人工智能技术程度越来越高，与地球空间信息迷信交融进而完成3件事，即“地球空间信息海量数据的获取、智慧空间数据处置与发掘、地球空间数据驱动使用”。这与人工智能获取信息、深度发掘和作出反响的3大阶段步伐分歧。

数据的处置将从“地”转移到“天”。“卫星上的相机和智能处置零碎就能将一切的影像疾速处置、提取有用的信息并驱动相应的使用。”李德仁说。

在这一零碎的概念图中，一个虚拟的“天脑”高悬于地球上方，被称为“高功能计算单元”，它在承受地球的上传指令的同时，经过综算计算“眼”（遥感、导航卫星等）、“耳”（通讯卫星等）捕捉的信息停止智能剖析，将剖析后果下传到地球用户。

“空中飞艇或飞机捕获到的地球外表空间信息也可以参加出去。”在李德仁的设想中，该零碎可以处置星地协同数对于互联网金融P2P企业来说，支付市场完善的标准和管理系统将彻底改变互联网金融行业的格局，不仅给从业者提供了的巨大的发展机遇，也带来了全新的挑战。据，停止跨越天际的大数据发掘、计算和判别，而且可以完成不超越分钟级别延时的实时“智能”。

　　 星上辨认，比空中数据辨识更难

“我们此前担任过一个关于灾祸应急的科研项目，要求我们对无人机接纳的图像停止实时自动变化检测，在灾祸发作后确定灾祸中心、灾祸强度、损毁状况等为救灾和灾后重建提供重要根据。”李德仁说，该项目的应急呼应工夫从小时级延长到了分钟级，为灾后“黄金救援”争取到珍贵工夫，这种自动检测技术完全可以用在卫星上。

人眼捕获图像，人脑辨识变化，这个义务完成迅速，但让人工智能理解人类的知识和判别十分困难，尤其在弱人工智能阶段。地球上的AI，常常被专家学者比喻成一个孩子，人类手把手教它不计其数次，直到它们能得出与人类认知类似的结论。在图像、声响辨识方面，当下的AI技术开展迅速，尤其在图像辨识方面，特定的辨认范畴曾经做到了低于1%的误识率。

但星上辨认要远难于空中的数据辨识和剖析。

为此，我国学者停止了少量的无益尝试，例如经过高分卫星取得图像，直接输出“立交桥”等字样可以完成实时定位与成像。“在技术上，这触及星上高精度实时几何定位办法、星上数据的智能紧缩办法、变化检测及建模等关键成绩。”李德仁说。

与地球上的AI一样，星上AI异样面临数据根底的获取成绩，目前的星上数据无法共享共用，通讯、导航、遥感卫星各成体系。“部门协同能够是最难处理的成绩。”总参通讯部原副部长杨千里说得直接，卫星的单一功用，更多地是由于部门条块之间联系很分明。此外还由于不同义务的卫星使用着不同的硬件。杨小牛引见，不同频段的天线用于不同功用的卫星上，例如导航和电子侦查对立的卫星运用的天线并不相反。此外，空天环境的高辐射、离子风暴、温度猛烈变化等内在环境也对零碎的波动性提出了高难度的应战。

　　 “天脑”雏形，迈出智能卫星演化第一步

“以前的相机，为了避免边缘曲面变形，镜头越大越好。如今手机上的相机镜头很小，但也能拍摄宽幅的画面。由于软件的提高补偿了硬件的缺乏。”中国迷信院院士、中国迷信院软件研讨所研讨员林惠民说，软件定义卫星就是经过软件“最大化”，完成硬件“最小化”，既可以降低卫星的研发本钱、也能延长研发周期。

将于往年下半年发射的“天智一号”就是一颗这样的卫星。“我们树立了一个开放平台，鼓舞各个企业、单位为它研制适配的使用。”赵军锁引见，这是一颗可以不时更新软件的卫星，与其他卫星不同，这颗卫星真的设有“航天使用商店”，人们还可以经过手机拜访它，给它下义务，并在手机上检查执行后果。

“天智一号”由中科院软件所牵头、中科院巨大卫星创新研讨院承当研制和测试任务，次要载荷包括能耗低、计算才能强的小型云计算平台，一台超分相机和4部国产智能手机。太空中的严酷环境中，云平台需求智能分配计算节点，呼应空中的需求，对相机和手机采集到的数据停止计算剖析，并传输到空中的测控站点或使用端。

为了丰厚空虚这颗卫星，中科院软件所2017年主办了“软件定义卫星软件创新设计大赛”，尝试经过竞赛引来创很多朋友说，共享纸巾机是一个广告机，但我们不是这样定义它，我们定义它是一个互联网跟物联网结合的终端机，从线下吸入流量，重新回到线上，以共享纸巾项目作为流量入口，打造全国物联网社交共享大平台。新使用，胜出的软件将登上“天智一号”，在真正的太空取得检验。一款简化卫星运维零碎，降低卫星使用本钱的使用胜出。“在太空中，冗余和繁琐的水平十分无限，这款软件可以提升卫星自动化运控才能。”获奖代表廖翔表示。

此外，漂浮物等目的辨认软件、3维重构软件等也将上星。软件的使用无效降低了卫星的物理载荷，并使得“天智一号”无望成为一颗智能卫星。“经过软件或是在空中训练好的神经网络模型，在轨实时执行一些智能义务，例如智能目的检测辨认、智能云判读、基于强化学习的智能姿势控制等。”赵军锁说，这是全新的尝试，虽然间隔成熟的“天脑”还差得远，但它是经过商业化的形式，推进传统卫星向智能卫星演化迈出第一步。

原标题：“天智一号”下半年将升空带着“大脑”上太空无能这些事

　　 注：本文来源于科技日报，记者张佳星，图片来源于摄图网，系原文配图，版权著作权归原创者一切，如触及版权等成绩请联络小编更正。

责任编辑：陈近梅