面臨現實問題考驗
但是,科學家還需要考慮一些實際問題。當漫游車在崎嶇的表面探索的時候,它們必須時刻清楚是否有足夠的時間、能量和存儲空間繼續前進。于是,美宇航局噴氣推進實驗室的研究團隊開發了另一套可以規劃和制定活動日程的新軟件。
據悉,這套軟件可以幫助漫游車安排活動順序,以便它們可以安全地實現既定目標,沿途做出必要的日程更改。例如,在經過次優目標時,漫游車會決定是對其拍攝6張照片,還是拍攝幾米外的更有趣的目標,因為完成后一個任務會消耗更多能量。
為何要在那里停下來呢?OASIS軟件包可以令漫游車獨立識別最高優先目標,噴氣推進實驗室的研究團隊決定開始下一步:讓漫游車駛向令其感興趣的目標,利用其攜帶的傳感器近距離展開探測。為了做到這一點,埃斯特琳及其同事不使用OASIS軟件包,相反,他們利用該軟件包的數據,創建一個名為“搜集優先科學目標自主探索”(Autonomous Exploration for Gathering Increased Science,簡稱AEGIS)的新控制系統。這套系統在噴氣推進實驗室的測試中取得了成功,計劃在9月下旬傳輸到“機遇”號探測器。
一旦AEGIS系統載入,“機遇”號就能獨立用其高清晰相機拍照,將數據傳回地面,供地面人員分析——這將是電腦軟件首次可以對在另一個世界表面的裝置進行控制。埃斯特琳說,這僅僅是個開始,例如,噴氣推進實驗室和衛斯理大學的研究人員已聯手開發出一套智能探測系統,可以讓漫游車獨立實施基礎科學實驗。在這種情況下,它的任務就是識別外星球巖石中的特定礦物質。
這套探測系統由兩個“支持向量機”(SVM)控制的自動化分光計(類似人工神經網絡的裝置)組成,已經應用于“地球觀測1號”衛星上。新型支持向量機利用分光計進行測量,然后將測量結果同含有數千種礦物質光譜的機載數據庫進行比較。去年,研究人員在《國際太陽系研究》(ICARUS)雜志上發表了他們的研究成果。該研究結果表明,即便在復雜的巖石混合物中,他們的支持向量機幾乎每次都能自動識別黃鉀鐵礬的存在。黃鉀鐵礬是一種同熱水泉有關的硫酸鹽礦物質。
研究項目無果而終
雖然這些自動系統越來越先進,但若想成為像科幻作品描述的那種有意識的機器人,還有很長的路要走。在科幻作品中,機器人可以講話,有各種感覺,還能識別新生命形式。史蒂夫承認,眼下,我們確實不能讓機器人具有“新奇探測能力”,即在一堆巖石中挑選出具有特別形狀的骨骼,更別提讓它們發覺活的生物了。
從理論上講,像冰晶和活細胞這樣結構復雜的自然物體的外形能以電腦編碼的形式被描述出來,并嵌入軟件庫。接下來,機器人只需要用某些傳感器對其拍照,比如具有足夠放大倍率的顯微鏡,輕松完成整個任務。事實上,確認細胞是一項頗具挑戰性的技術,因為細胞的特征或許難以捉摸。1999年,美宇航局資助了一個雄心勃勃的研究計劃,試圖發現外形、對稱性或一系列組合特征這樣的具體簽名,是否是識別和歸類結構簡單的生物的關鍵。
按照這一研究計劃,科學家希望創建一個包括地球例證的大型圖片庫,指導神經網絡去尋找哪些特征。不幸的是,該項目還未發現任何有用信息便匆匆結束。正如簡單的測算不可能提供有關外星生命的確鑿證據一樣,大多數行星科學家都認為,單個機器人探測器的人工智能無論多高,也無法解開所有謎底。于是,噴氣推進實驗室的科學家提出讓各個機器人小組攜手合作,繞外星世界旋轉,在表面尋找令其感興趣的目標,然后相互通知幫助確定哪些特征值得近距離觀測。
這一模式仍在進行試驗。2004年以來,從南極洲的艾瑞貝斯峰,到夏威夷的莫納羅亞火山和基拉韋厄山,布設在火山周圍的傳感器一直在密切注視著可能預示火山噴發的突然變化。一旦發現異常信號,它們可以召喚“地球觀測1號”衛星,這顆衛星利用電腦軟件去規劃飛越路線,并對目標區域進行篩選,如果晴空萬里,它會錄下圖像并進行處理,然后將其發送給地面控制人員。
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