扑克王ios下载“好奇号”在火星狂奔:4000 志愿者助其实现自动驾驶,你也可以参与!

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2020-07-19 01:12

作为 NASA 火星科学实验室任务的一部分,扑克王ios下载好奇号探测器(Curiosity rover)是迄今为止送往火星的最大、最有能力的探测器。早在 2012 年 8 月 5 日它就正式登陆火星,落在了盖尔陨坑中。

这么多年,在火星上的好奇号都做过什么呢?

截止到去年,从着陆点开始算,它已经累积行驶 21 公里了,爬升了 368 米来到了一个山脊 Teal Ridge。Teal Ridge 位于盖尔陨坑的夏普山一侧的黏土区域。今年 3 月,它爬上了陡峭的斜坡,来到了格林休山麓 (Greenheugh Pediment),这是一个大型砂岩结构,它发现了各种各样的凸起,这可以作为该地区曾经被水淹没的证据。

由于在火星上真的跑不动,以致于跑了 8 年了,它还没 “出坑”。

不过一路走来,好奇号的贡献依然很可观,它拿到了用于分析的岩石、土壤和空气样本,发现了火星古代时期存在能够让微生物存活的各种条件。

一晃又到了夏天,今年好奇号再度开启了它的夏季探索之旅。

这个夏天它学会了自动驾驶!不用再依靠研究人员指路了

夏普山是一座沉积岩,它的岩层可以让科学家更好地了解火星曾经的水世界。今夏好奇号探测器将在这段迂回的旅程中登上下一层沉积岩,展开它的调查工作。

这是好奇号探测器拍摄的由 116 张图像拼接而成的照片,显示了现在它需要前往的目的地 “sulfate-bearing unit”的路径

“sulfate-bearing unit (含硫酸盐单元)”层是由像石膏和泻盐这样的结壳矿物组成的,它们是 30 亿年前在火星表面蒸发水分时遗留下来的,这是证明火星曾存在生命的另一条线索。科学家们认为,古代河流可能曾支持过微生物生命,他们可能在地球的沉积物中找到了这一点的证据。

但是在好奇号和这些硫酸盐单元之间有一块巨大的沙子,它必须绕行以免被困住。这一绕就是一英里的路,它正在以每小时 82 到 328 英尺 (25 到 100 米)的速度慢慢前进着。

受到疫情影响,此时的 NASA 研究人员正在家里指挥着好奇号,他们希望在初秋可以到达目的地开始钻取样本,并期待着有什么意外发现。

与往年不同的是,今年夏天好奇号的部分路程将通过自动驾驶自己寻找最安全的前进路径。

喷气推进实验室的 rover 首席驾驶员 Matt Gildner 表示,“在没有人类参与的情况下,好奇号无法完全自主驾驶。但它确实有能力在行进过程中做出简单的决定,以避开大石头或危险地形。如果没有足够的信息完成驱动,它就会停止。”

这听起来是不是有种熟悉的感觉?好像跟我们地球上的自动驾驶汽车十分相像啊,不只是像,无论到了哪个星球,其实自动驾驶技术都是一样的。

值得一提的是,今年 6 月,NASA 启动了一个名叫 “AI4Mars”的项目,是的,这位机器人驾驶员需要人们帮助它训练算法来指路。

NASA 开启 AI4Mars 项目,已集结 4000 多名志愿者,帮助增强火星地形分类算法

好奇号需要实现自动驾驶,以更好的找到最安全的前进路径。然而研究人员们遇到了一个问题——训练所需的数据集不够,而且还需要为组成数据集的这些图像贴上不同的标签才行。

这些标签是增强名为 SPOC(土壤属性和物体分类)的火星地形分类算法的关键。SPOC 是由 NASA 的喷气推进实验室开发的一种算法,该实验室管理了该机构所有的火星探测器任务。SPOC 将各种地形类型标上标签,创建一个可视地图,帮助任务团队成员确定该走哪条路线。

SPOC 已经投入使用,但这一系统还需要进一步训练。于是 NASA 就开始寻求广大志愿者的帮助,建立了一个 AI4Mars 项目。

在 AI4Mars 项目中可以看到下图这样的火星地形,这三幅图像均为好奇号拍摄。你可以在地形特征周围绘制边界,并为其贴上指定四种标签中的一种,就可以帮助训练 SPOC 算法。

通过参与这个项目,你或许可以帮助好奇号提高识别不同或危险地形的能力,帮助它达成这项自主探索的基本技能。

我们可以看到,截至目前,AI4Mars 的项目进展已经达到 60% 了,完成了一大半。

从下图中可以看到整个项目的进度,从 6 月 22 日发起这个项目开始,已经有 4432 名志愿者参与其中了,还可以看到昨日已成功分类的图像数量。

喷气推进实验室的人工智能研究员 Hiro Ono 表示,“一般来说,训练一个深度学习算法需要成千上万的例子。例如,自动驾驶汽车的算法,是用道路、标志、交通灯、行人和其他车辆的大量图像进行训练的。其他用于深度学习的公共数据集包括人、动物和建筑物,只是没有火星的照片而已。”

一旦拥有足够的数据集,SPOC 将能够自动区分粘性土壤、高岩石、平坦的基岩和危险的沙丘,并向地球发送图像,这将使好奇号的下一步行动更容易安排部署。

好奇号探测车,一个可以携带 10 个先进科学仪器、带有 2 米长手臂的 6 轮机器人

说了这么多,还没介绍文本的主人公好奇号探测车呢。

好奇号是一个六轮机器人,别看照片的上它不太惹眼,其实这辆探测车大约和一个篮球运动员一样高,它有一个 7 英尺 (约 2.1 米) 长的手臂,可以拿着工具探测岩石周边的情况。

好奇号庞大的身躯可以允许它携带 10 个先进的科学仪器。除此之外,它还配备了包括 17 台摄像机、用于汽化和远距离研究岩石的激光和用于收集岩石粉末样本的钻头。它还可以寻找在水中形成的特殊岩石或有有机物迹象的岩石。

真可谓是 “一个人扛下了所有”啊。

还有一件事,就是为什么八年过去了,好奇号连它的着陆点盖尔陨坑都没出去?

这还真不能怪它,因为火星比地球离太阳远,太阳能电池的功率非常有限。所以,用电动机驱动的火星车根本就跑不快,而且走一走就要停下来。

再有一点就是,火星上没有路,可以说是每厘米的旅行都是在越野啊。由于土壤中的水分很少,像沙子这样的颗粒之间没有粘附力,火星上的土壤很容易被切断,因此车轮很容易打滑,一不小心车轮还容易陷进去,十分的危险。

尽管一路上摇摇晃晃,好奇号依然能成功攀登一个又一个陡峭的斜坡,可以说是十分励志了。

今年的 6 月 5 日,当它仰望 “天空”的时候,还偶然间在火星上拍到了地球和金星!

现在,它在火星上开启了一段新的探索之旅,让我们期待着它为我们带来的更多惊喜吧~

AI4Mars 项目官网

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