▲圖：美國(guó)宇航局（NASA）行星防御協(xié)調(diào)辦公室（Planetary Defense Coordination Office）利用位于亞利桑那州圖森的卡塔利娜天空勘測(cè)（Catalina Sky Survey）設(shè)施將太空物體進(jìn)行編排歸類(lèi)（圖片來(lái)源/亞利桑那大學(xué)卡塔利娜天空勘測(cè)）

即使在這個(gè)高速數(shù)據(jù)分析的時(shí)代，在研究潛在的撞擊地球小行星的圖像時(shí)，敏銳的人眼通常更勝一籌。然而，人工智能（AI）的出現(xiàn)帶來(lái)了更佳方案。

總部位于加州El Segundo的航空航天公司（Aerospace Corporation）目前在測(cè)試一款A(yù)I軟件，旨在幫助天文學(xué)家加快識(shí)別并跟蹤觀察那些具有威脅性的近地球天體（NEO）。

一直以來(lái)，美國(guó)宇航局的行星防御協(xié)調(diào)辦公室已經(jīng)使用了大量的望遠(yuǎn)鏡，來(lái)尋找和監(jiān)測(cè)可能會(huì)撞擊地球的近地球天體。但這家非營(yíng)利性航空航天公司的AI團(tuán)隊(duì)則正在與NASA合作，開(kāi)發(fā)一種名為NEO AID（近地球天體人工智能探測(cè)）的軟件，以區(qū)分可能構(gòu)成真正威脅的小行星和彗星的誤報(bào)。

每天晚上，位于亞利桑那州圖森市Mount Lemmon的卡塔利娜天空勘測(cè)等地點(diǎn)的研究人員，都要仔細(xì)研究數(shù)百?gòu)埿怯驁D像，搜尋需要進(jìn)一步觀察的快速移動(dòng)物體。正是在這里，Aerospace Corporation的人工智能工程師利用100TB的數(shù)據(jù)，來(lái)構(gòu)建和訓(xùn)練人工智能模型，訓(xùn)練出來(lái)的模型現(xiàn)在可以將需要進(jìn)一步分析的NEO目標(biāo)進(jìn)行分類(lèi)。根據(jù)Aerospace Corporation計(jì)算，這項(xiàng)新的AI科技已經(jīng)將“天空勘測(cè)”的性能提高了10%，而且還存在進(jìn)一步發(fā)展空間。

美國(guó)國(guó)家航空航天局的近地球天體研究中心表示，逾90％的直徑超過(guò)一公里大小的NEO已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在NEO計(jì)劃的重點(diǎn)是尋找90％直徑超過(guò)140米大小的NEO。然而，仍然有直徑在10-20米范圍的太空巖石接近地球的距離比月球到地球的距離更近。這種情況每月至少發(fā)生一兩次，如果這些物體中的任何一個(gè)真的落在人口密集地區(qū)，造成的損失無(wú)疑是巨大的。

那么，究竟這一新的AI技術(shù)將如何幫助NASA進(jìn)行當(dāng)前的搜索呢？

NASA仍然依靠人眼來(lái)確定NEO的威脅評(píng)估。現(xiàn)在的希望是，能通過(guò)AI將圖像分類(lèi)為優(yōu)先級(jí)較高或優(yōu)先級(jí)較低，以簡(jiǎn)化整個(gè)過(guò)程。

▲圖：作為輸入數(shù)據(jù)的一個(gè)例子，航空航天公司的科學(xué)家分析了數(shù)千個(gè)近地球物體候選圖像， 圖像序列每一項(xiàng)為四個(gè)30秒曝光。（圖片來(lái)源/亞利桑那大學(xué)卡塔利娜天空勘測(cè)）

Aerospace Corporation公司人工智能分析及創(chuàng)新部門(mén)的高級(jí)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Jon Neff透露，該公司開(kāi)發(fā)的軟件技術(shù)減少了人類(lèi)觀察者必須審查的虛假識(shí)別的數(shù)量。他表示，人類(lèi)的眼睛和大腦非常善于發(fā)現(xiàn)圖像的微小差異。

通過(guò)訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，模仿人類(lèi)對(duì)望遠(yuǎn)鏡拍攝的夜空?qǐng)D像進(jìn)行分類(lèi)的方式，天文學(xué)家可以識(shí)別出極有可能是NEO的物體。但是Neff很快指出，這種新的NEO AID技術(shù)是為了與現(xiàn)有的測(cè)量方法優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，而不是取代它們。

至于技術(shù)成本呢？

Neff說(shuō)，原型軟件的開(kāi)發(fā)成本約5萬(wàn)美元，而一個(gè)可運(yùn)行的軟件系統(tǒng)最終花費(fèi)約為50萬(wàn)美元。

大部分毀滅地球文明的彗星對(duì)于天文學(xué)家來(lái)說(shuō)仍然是盲區(qū)，這種技術(shù)如何幫助天文學(xué)家提前發(fā)現(xiàn)這種彗星呢？

Neff談到，與癌癥一樣，生存的關(guān)鍵是早期發(fā)現(xiàn)和診斷。第一步是將望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)可能找到此類(lèi)彗星的地方；下一步就是對(duì)數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的圖像進(jìn)行分類(lèi)，找出潛在威脅的少量物體。

“我們的技術(shù)可以提高檢測(cè)新物體的速度，可以幫助拯救地球文明。”Neff說(shuō)道，“如果我們能夠及早發(fā)現(xiàn)威脅，我們就有時(shí)間引開(kāi)這些威脅。”