Space AI:太空里的人工智能

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  我们公司的产品还涉及航空航天领域,遥远太空中辛苦工作的宇航员们,终于也可在工作之余有点小乐趣了。星际旅行太无聊?维修航天器太危险?卫星太多管不过来?或者是太空中生产制造有困难?没事儿,这不是有人工智能在嘛!
  公司現有产品小到单个人工智能机器人,大到整个制造工厂,不同功能的应用产品,多种方案供客户选择,现在就让我们的工程师们一一为大家介绍。
  No.1宇航员的贴心助理街
  名称:ASSIST
  工程师:伊万
  主要性能介绍:近端操作,专注陪聊
  还记得童年看过的电影《星际穿越》吗?里面的那几个方块型机器人TARS,CASS和KIPP,不但给宇航员提侧言息支持,帮助他们解决漫长的星际旅行中所要面对的各种技术和科学问题,还可以插科打诨排解寂寞空虚的时光,甚至在很多场景下直接帮助主角进行任务操作,功能十分强大。
  实际上,电影播出的时候,现实的空间站里已经有这样的机器人在工作了。虽然没有电影里所描述的那么高冷有形又聪明幽默,但是也实实在在地帮助国际空间站的宇航员进行着非常复杂的操作。例如Robonaut2,具备了非常接近于人类的操作能力,可以进行一些十分精密的工作。
  随着技术的不断更新,我们公司推出的这款产品ASSIST,类似Robonaut2但却更加智能。相对于我们的宇航员,它们可以在更加恶劣的环境下工作,在空间站外更加灵活,从而替代宇航员进行高危险性的工作。同时由于这类机器人本身可以设计得非常全能,所以他们不仅可以替代宇航员做一些危险性的工作,还能完成人类无法完成的任务,在经过不断训练后,就可以和人类进行高同步的协作,发挥更大的作用。
  而且随着人工智能处理自然语言的能力越来越强,我们公司推出的这款产品兼具了陪伴功能,可以和宇航员交流、玩耍,模样也比较美观,让太空中过于安静的环境不再如此寂寞。
  No.2太空修理工
  名称:REPAN
  工程师:凯文
  主要性能介绍:修理航天器出现的各种问题
  我们知道哈勃望远镜进入太空之后就坏了,后来是通过宇航员进行了多次维修才最终可以正常工作,为人类带来了很多更深宇宙的认识。所以,让宇航员进入太空进行航天器的维修不仅花费巨大也极其危险。
  我们公司为此设计出了AI机器人REPAN,它们是太空中的修理工或者说是太空中的“医生”,解决航天器出现的各类问题。
  事实上,随着REPAN修理过的航天器越来越多,它也会像老专家一样越来越有经验,这些都得益于人工智能的学习能力,以及各种传感器技术的不断发展,他们可以进行越来越复杂的操作,就像从简单的阑尾切除到进行换脑换心的复杂操作。
  修理过程:
  首先找到出现故障的航天器,通过灵活的轨道机动能力靠近目标
  然后通过各种的传感器对出现问题的卫星、空司仪器等进行问题诊断
  准备好全套的维修工具,这些太空修理工都会随时携带
  最后开始修理,在地面工程师的辅助下进行拆换工作,接着焊接和缝合
  其实在人类进入太空时代后不久,就已经开始了太空机器人的制造工作,而维修性质的机器人在太空探索活动中,扮演着越来越重要的角色。一开始只是作为宇航员的一个辅助工具,随着人工智能技术以及传感技术的不断发展,这类机器人慢慢开始半自主操作甚至自主操作。
  No.3太空制造工厂
  工厂名称:Manufacturing Plant
  工程师:伊万、凯文、劳伦
  主要性能介绍:在太空中组合制造各种航天器
  前面两款产品只是太空中人工智能发展的初级阶段,在太空里的任务很多,给出现故障的航天器提供维修服务只是很小的一部分。我们不但要做这种售后服务,还要在太空进行生产制造活动。这就是公司着力为航空航天领域打造的重头戏了——太空制造工厂。
  有了人工智能的支持,太空中的航天器就可以直接在空间进行制造。当然这也是随着各种增材和减材技术的发展来支撑的。
  我们会经历不同的阶段来实现空间的制造工厂:
  一种是我们把一些零部件发射上去,轨道上的制造工厂里的机器人就像拼乐高一样,把这些零部件组装起来,然后是太空制造工厂里的“太空蜘蛛”,在空间编织出不同的材料,组成天线、大型框架等;还有一种只是带上基本的一些材料到太空中,通过空间3D打印等增材技术直接构建出想要的各种结构。
  值得一提的是,太空工厂的未来可以不断地演进,一开始的部件和材料是从地面运输上去的,到后来太空工厂可以直接利用太空中的资源,就地取材进行建造。人工智能覆盖了从太空资源的发现开采的识别策略支持,到空间设施的蓝图规划,到最后调度实施的全部过程,在不同的空间建造基础设施和各种设备,妥当之后,我们人类再前往。
  No.4给卫星装上“大脑”
  工程师:劳伦
  主要性能介绍:赋予卫星自主策划合作的能力
  除了与航天器有关的人工智能产品,我们公司对现在太空中遍布的人造卫星提供了一种可靠的管理方案。
  现在在天上的卫星实际上并没有很聪明,而是由地面的工程师和科学家设计好了怎么进行工作,然后一步不差地按照地面人员发给他们的指令进行每一步操作。可以这样讲,卫星的“脑子”是不能思考的,而是用来保证执行的。
  但是不同于以往,现在的情况已然发生了很大变化,首先是卫星的数量大大增加,过去是几十个上百个工程师和科学家围着一颗卫星来操作,现在可能会出现同样多的工作人员却要面对几百甚至上干颗卫星。所以不能再手把手地给每颗卫星安排任务了。卫星要自己管理自己,自己给自己安排任务,不但如此,还要互相合作。所以这些卫星需要安上更强的“大脑”,并赋予他们进行自主规划和决策的能力。
  卫星上需要部署的高性能计算单元来提供算力,还要一个任务规划与协同的算法来进行自主的任务安排。我们不妨称这个设备为复杂任务处理单元,这就是给卫星安上了一个聪明的“大脑”。一方面它们可以根据自己的能力,自主安排更合理的工作内容和流程,一方面可以利用它们彼此之间的优势,共同完成任务。
  当人工智能足够强大后还能演化出群体的行为,如同我们熟知的蜜蜂和蚂蚁一样,合力完成一些非常复杂的大任务。人工智能也可以通过数量众多的卫星不断合作,不断地进化,在整体上出现一个具有自己特征的智能体。从一个小的大脑变成一个分布式的大头脑。
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