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澳大利亞科學家用無人機和人工智能尋找隕石

時間:2022-04-02 05:44:54 來源: cnBeta.COM


西默斯-安德森和他在澳大利亞科廷大學的同事報告說,他們在偏遠的澳大利亞內陸地區找到了一塊隕石,這塊隕石曾經沿著金星和木星之間的橢圓軌道運行,他們用兩架無人機和機器學習方法找到了這塊隕石。

科廷大學的空間科技中心位于珀斯市,經營著沙漠火球網,這是一個由50臺自動攝像機組成的系統,用于監測澳大利亞的夜空中是否有流星到來。去年的一個晚上,其中兩臺攝像機跟蹤了天空中的一道條紋,系統計算出一塊小石頭可能墜落在西澳大利亞的沙漠灌木叢中,位于一個被稱為納拉伯的地區。

觀察結果并不理想,研究人員估計這塊隕石的重量在150至700克之間,墜落的區域為5平方公里,但安德森和兩位同事決定進行一次實地考察。12月,他們從珀斯出發,驅車1000多公里,尋找干草堆中的一根針:沙漠地面上的一塊發黑的巖石,距離最近的鋪面公路50公里。在過去,這種旅行是毫無意義的。隕石獵人通常是步行搜索地面,按網格模式來回走動,希望他們能找到有用的東西。百分之八十的時間,他們都會失敗。事實證明,人類并不擅長處理這種重復性的工作。

這就是技術的作用。他們使用了現成的硬件,帶有4400萬像素攝像頭的四旋翼無人機和帶有良好顯卡的臺式電腦。不尋常的部分是他們在上面運行的卷積神經網絡。機器學習系統需要訓練,所以研究人員給它提供了無人機拍攝的紐拉伯地形圖片。其中一些包括從當地博物館借來的隕石樣本,并將其放置在地面上。這些圖像被打分為1分,即肯定是隕石,即使每張圖像只顯示為一個黑點。其他顯示附近隨機地形的圖像被記為0分。通過重復練習,機器算法學會了處理假陽性:瓶子、罐子、沙漠植物根部,以及偶爾的袋鼠骨頭。

三天內,研究人員進行了43架次無人機飛行,在大約20米的高度上來回飛行,記錄了57255張圖片。回到營地后,他們開始處理他們的圖像。僅在前四次飛行中,算法就給59,384個物體打了至少0.7分,在0到1的范圍內,有很多可能的標本。研究人員很快就能將它們縮小到259個,然后是38個,他們用第二架更小的無人機重新檢查。很快,他們就把范圍縮小到了4個,并在GPS的指引下,步行去尋找它們,最終發現一塊軟石,一種常見的富含鐵的隕石。它有5厘米長,大約有一個雞蛋那么大,重70克。


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