航空航天的未來在AI？美國NASA任命首位首席人工智能官 - IT思維

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David Salvagnini。（來源：NASA）

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5 月 13 日，美國國家航空航天局（NASA）局長比爾·尼爾森（Bill Nelson）任命大衛(wèi)·薩爾瓦尼尼（David Salvagnini）為該機(jī)構(gòu)新任首席人工智能官。

這一最新任命是對薩爾瓦尼尼此前擔(dān)任美航天局首席數(shù)據(jù)官職責(zé)的擴(kuò)展。

NASA 已經(jīng)安全使用人工智能幾十年，而首席人工智能官這一職位卻是首次任命。這一舉措標(biāo)志著 NASA 對 AI 技術(shù)重視程度的全面提升，預(yù)示著全球航天領(lǐng)域即將迎來一個智能化加速發(fā)展的新時期。

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尼爾森說：「人工智能已經(jīng)在 NASA 安全使用了幾十年，隨著這項技術(shù)的擴(kuò)展，它可以加快發(fā)現(xiàn)的步伐。重要的是，我們始終處于進(jìn)步和負(fù)責(zé)任使用的最前沿。在這個新角色中，David 將領(lǐng)導(dǎo) NASA 的工作，指導(dǎo)我們機(jī)構(gòu)在宇宙和地球上負(fù)責(zé)任地使用人工智能，造福全人類。」

Salvagnini 現(xiàn)在負(fù)責(zé)調(diào)整整個 NASA 人工智能使用的戰(zhàn)略愿景和規(guī)劃。他是人工智能創(chuàng)新的倡導(dǎo)者，支持工具、平臺和培訓(xùn)的開發(fā)和風(fēng)險管理。

在擴(kuò)大的能力范圍內(nèi)，Salvagnini 將繼續(xù) NASA 與其他政府機(jī)構(gòu)、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、行業(yè)合作伙伴和其他專家的合作，以確保該機(jī)構(gòu)處于人工智能技術(shù)的前沿。

在 Salvagnini 被任命之前，該機(jī)構(gòu)的首席科學(xué)家凱特·卡爾文（Kate Calvin）擔(dān)任美國宇航局人工智能代理負(fù)責(zé)官員。

NASA 繼續(xù)制定關(guān)于利用新興人工智能技術(shù)最好地服務(wù)于其目標(biāo)和任務(wù)的建議，從篩選地球科學(xué)圖像到識別感興趣的區(qū)域，再到通過 NASA 的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡搜索太陽系外行星的數(shù)據(jù)，通過深空網(wǎng)絡(luò)安排毅力號火星探測器的通信，等等。

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關(guān)于 David Salvagnini

據(jù)此前報道，Salvagnini 在情報界從事技術(shù) 領(lǐng)導(dǎo)工作 20 多年后，于 2023 年 6 月加入 NASA，擔(dān)任首席數(shù)據(jù)官。

Salvagnini 被任命為首席人工智能官，將在這些關(guān)鍵角色之間發(fā)揮協(xié)同作用，特別是在確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒以響應(yīng)負(fù)責(zé)任且透明的人工智能 (AI) 方面。

在加入 NASA 之前，他曾在國防情報局 (DIA) 擔(dān)任過多種職務(wù)，包括首席信息辦公室 (CIO) 技術(shù)總監(jiān)、首席數(shù)據(jù)官以及企業(yè)網(wǎng)絡(luò)和基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)部副部長。

Salvagnini 在 21 年的職業(yè)生涯中擔(dān)任過各種領(lǐng)導(dǎo)職務(wù)，領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)級 IT 研發(fā)、工程和運(yùn)營，推進(jìn)數(shù)據(jù)、IT 和人工智能項目。

Salvagnini 在空軍服役 21 年，于 2005 年 5 月作為通信和計算機(jī)系統(tǒng)軍官退休。

安全地使用各種 AI 工具造福人類

NASA 是美國聯(lián)邦政府的獨(dú)立機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)制定執(zhí)行美國的民用太空計劃及進(jìn)行航空科學(xué)和空間科學(xué)研究。

NASA 使用各種人工智能工具來支持整個機(jī)構(gòu)的任務(wù)和研究項目、分析數(shù)據(jù)以揭示趨勢和模式，以及開發(fā)能夠自主支持航天器和飛機(jī)的系統(tǒng)，從而使人類受益。

幾十年來，NASA 一直在安全地使用人工智能來規(guī)劃和安排行星漫游器的任務(wù)、分析衛(wèi)星數(shù)據(jù)集、診斷和檢測異常等。

NASA 使用的 AI 工具有時涉及機(jī)器學(xué)習(xí)，它使用數(shù)據(jù)和算法來訓(xùn)練計算機(jī)進(jìn)行分類、制定預(yù)測或發(fā)現(xiàn)大型數(shù)據(jù)集中的相似性或趨勢。

人工智能工具可以自動化耗時的流程，例如計劃和項目審查，使 NASA 能夠簡化決策、節(jié)省資源并充分發(fā)揮員工的潛力。

NASA：AI for Science

2023 年 12 月 18 日，《Nature》發(fā)布了 2024 年值得關(guān)注的科學(xué)事件。在「月球任務(wù)」中提到，NASA 阿耳忒彌斯 2 號（Artemis II）最早可能于明年 11 月發(fā)射，將搭載四名宇航員（三男一女）登上獵戶座飛船，進(jìn)行為期十天的繞月飛行。

NASA 已安全使用人工智能數(shù)十年，從最初的圖像識別助力天體發(fā)現(xiàn)，到如今的深空探測器自主導(dǎo)航，AI 正逐步成為航天探索不可或缺的一部分。

發(fā)現(xiàn)系外行星

2022 年，NASA 科學(xué)家們在系外行星總數(shù)中增加了多達(dá) 301 顆新驗證的系外行星。這要?dú)w功于一個由 NASA 艾姆斯研究中心的研究人員開發(fā)的名為 ExoMiner 的新深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

ExoMiner 利用 NASA 的超級計算機(jī) Pleiades，可以將真實的系外行星與不同類型的冒名頂替者或「誤報」區(qū)分開來。

預(yù)測太陽風(fēng)暴

NASA 團(tuán)隊開發(fā)了一種名為 DAGGER（正式名稱為深度學(xué)習(xí)地磁擾動）的計算機(jī)模型，可以對危險的太空天氣發(fā)出警報。

DAGGER 可以在全球地磁擾動發(fā)生前 30 分鐘快速準(zhǔn)確地進(jìn)行預(yù)測。這可以為應(yīng)對這些風(fēng)暴提供足夠的時間，并防止對電網(wǎng)和其他關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施造成嚴(yán)重影響。據(jù)該團(tuán)隊介紹，該模型可以在不到一秒的時間內(nèi)產(chǎn)生預(yù)測，并且預(yù)測每分鐘更新一次。

地球 AI：應(yīng)對氣候變化

2023 年，NASA 與 IBM Research 合作創(chuàng)建了 AI 地理空間基礎(chǔ)模型。該模型基于 NASA 廣泛使用的大量統(tǒng)一 Landsat 和 Sentinel-2 (HLS) 數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，為應(yīng)對環(huán)境挑戰(zhàn)的各種人工智能研究提供了基礎(chǔ)。而且可供任何人免費(fèi)訪問。

這張圖像由 OLI-2 在 Landsat 9 上于 2024 年 3 月 14 日拍攝，用于養(yǎng)蝦的矩形池塘排列在秘魯北部海岸。（來源：NASA）

尋找化石

為了幫助找到最佳目標(biāo)，一種由人工智能 (AI) 驅(qū)動的精密 X 射線設(shè)備 PIXL，不僅僅依靠精確的 X 射線束。它還需要一個六足機(jī)器人——一種具有六個機(jī)械腿的設(shè)備，將 PIXL 連接到機(jī)械臂，并由人工智能引導(dǎo)以獲得最準(zhǔn)確的目標(biāo)。將流動站的手臂靠近一塊有趣的巖石后，PIXL 使用相機(jī)和激光來計算其距離。

然后，這些腿會做出微小的運(yùn)動——大約只有 100 微米，大約是人類頭發(fā)寬度的兩倍——這樣設(shè)備就可以掃描目標(biāo)，繪制出郵票大小區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)的化學(xué)物質(zhì)的地圖。

使用 PIXL 繪制巖石紋理中的化學(xué)成分將為科學(xué)家提供線索，以解釋樣本是否可能是微生物化石。

NASA 的毅力號火星探測器使用 X 射線巖石化學(xué)行星儀器 (PIXL)。X 射線光譜儀位于火星車機(jī)械臂末端的轉(zhuǎn)塔上，將有助于尋找?guī)r石中古代微生物生命的跡象。（來源：NASA/加州理工學(xué)院）
AI 正在悄悄改變我國航天
我國航天領(lǐng)域?qū)θ斯ぶ悄芗夹g(shù)的重視程度不斷上升，正如中國航天科工技術(shù)專家楊宇光所強(qiáng)調(diào)的那樣，人工智能賦能空間技術(shù)，助力航天探索越走越遠(yuǎn)。

在未來的太空開發(fā)中，尤其是火星以外的太空領(lǐng)域探索中，可以更多考慮使用人工智能來處理更加復(fù)雜的技術(shù)問題。

2021 年 12 月，百度成為「中國探月航天工程人工智能全球戰(zhàn)略合作伙伴」。

隨著算法、算力和云技術(shù)的進(jìn)一步突破，航天設(shè)計師們對未來「強(qiáng)人工智能」在航天領(lǐng)域的應(yīng)用持樂觀看好的態(tài)度。

中國航天科技集團(tuán)有限公司五院通信與導(dǎo)航衛(wèi)星總體部信息室副主任宮江雷始終認(rèn)為，人工智能技術(shù)向航天領(lǐng)域的滲透日趨廣泛，未來一定會實現(xiàn)技術(shù)的跨代，從而促進(jìn)整個航天領(lǐng)域的發(fā)展。

隨著人工智能技術(shù)在全球航天領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用和其帶來的巨大潛力，未來我們是否也會設(shè)立專門的人工智能管理職位，將值得關(guān)注。

參考內(nèi)容：