通过人工智能认识遥远的月亮

摘要： 所有在远方的东西，都值得我们杨帆而往。

近几年的科幻电影中，有一部佳作叫做《月球》。

影片中讨论的是克隆、人工智能等未来科技给人类带来的挑战和孤独感，而影片的背景，就设定在月球上。

影片中，月球是克隆人和人工智能技术的试验场。基于技术利益的阴谋与伦理挑战也发生在月球这个孤独而遥远的舞台中。

很多关于AI的故事都发生在宇宙，也许是因为宇宙、生命和AI这些命题，都能带给人类探索的欲望和浩瀚永恒面前的渺小感。即使抛开情感层面的共振，月球和AI也有某些现实层面的联系。

在月亮最圆的这一天，我们不妨看看AI如何拉近人类与月球的联系。或许未来的某一天，我们真的可以借助AI到月球上工作、定居。

毕竟未来的魅力就来自于不确定性。

深度学习处理月球影像与数据

人工智能与月球最直接的联系，应该是美国宇航局NASA提出的前沿发展实验室FDL系列计划。

在这个计划中，NASA希望借助人工智能的技术发展，来处理空间探索中所涉及到的各种问题。尤其重要的一点，是借助人工智能来分析目前NASA收集到的大量数据——毕竟那么多卫星、星球探测车、天文望远镜，随时都在记录和收集数据，处理这些数据的工作量远远不是人力所能承受的。

这其中就包括对所拍摄月球影像和其他数据的处理。

通过构建深度学习系统，NASA可以分析大量多角度、长时间内获取的月球3D图像。勾勒更加完整精准的月球表面地形地貌数据库，同时可以更加准确的预计地球、月球、太阳三者间的运行轨迹。

这样做的主要意义在于，月球的公转速度导致月球始终有大面积区域是隐藏在阴影当中的，这给研究月球和进一步的登月带来了巨大困难。通过神经网络等技术对现有数据加以学习和自我推理，可以让探索阴影中的月球和月球两极成为可能。

另一个必要性在于，NASA有大量卫星同时拍摄月球影像数据，还有月球表面的探测车传回精准数据。但这些数据分散且庞大，很难用人工去完成整合分析任务。因此用深度学习技术来处理数据就成为了最合适的选择。

人工智能在月球数据上的应用，并非仅仅有前瞻性的研究价值，而是已经有非常具体的应用场景。比如说帮助推算月球探测器的最佳着陆点、通过轨迹运算来推测月球车最大程度接受太阳能的线路，从而增强其使用寿命、推理出高精度月球环境数据，帮助科学家分析月球地质信息等等。

未来一旦登月重新开启，借助人工智能绘制出的月球高精地图将会更加重要。

而NASA进行月球数据AI化处理的方式，主要是依靠与英特尔等AI巨头的项目合作。这种模式或许未来在中国也能得到很好的拓展。

探月旅程中的人工智能

上面说到登月，但我们都知道人类重新登月迟迟没有推上日程，是因为载人宇宙航空当中存在着大量安全隐患和成本问题。这些条件的制约，让大多数国家不敢贸然模仿在极端政治经济环境下达成的人类登月行动。可以说是很可惜的一件事。

而在载人宇航以及星球登陆探索中，人工智能正在扮演者越来越重要的角色。

比如说，航天飞行器发射以及空间站建立当中，最重要的环节就是风险控制。到目前为止，火箭发射和空间站维护始终都是高度危险的工作。任何微小的瑕疵都可能导致极其严重的事故。

而危险的重要来源之一，在于航天发动机等设备极其复杂，无法进行实时监控和故障排除。由于排查和发射之间有时间和步骤的断裂，导致事故问题无法彻底排除。

已经有航天专家，通过AI技术来构建火箭以及航天飞机的整体事故检查系统。通过拟人的知识网络图谱模式，建立可感知、可控制的航天器安全矩阵，从而第一时间监控设备安全。

这被称为航天器才的主动安全监控系统，而未来能够让这一系统通用化的幕后英雄，就来自人工智能带来的数据感知与整体学习能力。

此外，用人工智能来构建宇航员的辅助系统也是重要的课题之一。

在宇宙中，宇航员的感官受到了大量的环境限制，无法像地球一样准确感知外在。目前，这个领域相对成熟的是智能座舱管理系统。它可以通过机器学习来对过往的任务与事故经验进行学习，在宇航员需要帮助时提供更优化的选项。

当然，像钢铁侠战甲一样的“保姆式人工智能”还不存在，但通过智能体系来监控宇航器、宇航服和对接系统，已经在逐步成为可能。

还有一个重要的场景，在于宇航员登陆其他星球时的规划和调度系统。对于外星登陆来说，最大的危险来自于预计的登陆场景和现实中不一致，或者遭遇了其他不可知因素。这里有可能用到的，是神经网络技术对模糊环境进行感知和判断的能力。通过模糊感知数据与大数据库的连接，帮助宇航员实时调整登陆方案，是登陆外星时人工智能可能提供的关键帮助之一。

其实宇航领域的人工智能还有很多，这里列举的只是登陆月球这个命题下最可能遇到的一些。探索未知必须以安全为前提，这是人工智能带给空间探索的重要帮助。

用人工智能认识月球对地球的影响

在人类如何去月球这个领域之外，人工智能或许还能反过来帮忙，让我们知道月球对我们到底有什么样的影响。

我们知道，根据很多数据分析显示，月球引力对地球的影响是确实存在的。但这种影响到底有多大，有多强，频繁到什么地步，科学界却莫衷一是。

有人说月球引力可以让普通人感知到。比如癫痫、麻风病等病症在满月左右发病率更高（据说由此来产生了著名的狼人传说）。也有人说地震、火山爆发等灾害与月球对地球的磁场息息相关。甚至很多专业数据测试证实了这种说法。

当然，更加被广泛认同的是，月球引力对潮汐和鱼群的影响是真实存在的。甚至比预想中更强烈。探究月球引力对地球的作用，对航海和捕鱼业具有非常直接的影响。

在这种背景下，通过人工智能技术来对世界各地潮汐、地震、火山等环境数据，以及鱼群、候鸟等生物数据，再加上月相数据进行整合分析，就成为了一个重要话题。

目前，NASA等世界主流天文机构已经建立起了系列月球引力与海洋环境数据库，通过大数据+神经网络的方式对这些数据库进行分析，已经成为科学家和企业服务机构的主要研究手段。

虽然月球对地球的真正影响还有待进一步检验，但通过月相、潮汐、水文等数据，提供高精度、即时化的航海信息服务已经出现。

我们正在通过数据+AI更好的瞭望这个世界，而月色，始终是我们没有放过的一道风景。

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