当卫星遇上人工智能，会擦出怎样的火花

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假如让人工智能（AI）来研制卫星，会不会出现意想不到的造型结构，能不能在海洋监测方面带来突破性进展？

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 假如让人工智能（AI）来研制卫星，会不会出现意想不到的造型结构，能不能在海洋监测方面带来突破性进展？
 今天（9月9日），2024年浦江创新论坛举行“空天海洋先进科学与技术论坛”，专家学者分享了相关领域的前沿信息，让听众得以窥见在新一轮科技革命和产业变革背景下，哪些先进技术正在助力空间和海洋科学研究，哪些创新合作形式正在加速推进成果转化。
 人工智能让卫星“脱胎换骨”
 今年的浦江创新论坛上，人工智能成了几乎所有专家绕不开的话题。那么对于从事卫星设计、制造和运维的科研人员来说，AI意味着什么？
 对此，中国科学院卫星数字化技术重点实验室副主任高法睿表示，人工智能在卫星领域的影响非常深远。比如，AI的介入有助于边缘计算的使用，有了这种计算方式，卫星上能够直接处理数据，不必再把数据带回到地面上处理，这极大缓解了卫星的存储压力，也使用户能够获取更多可操作的数据和信息。
 此外，卫星、空间站等航天结构不是消费品，而往往是具有特殊目的的定制产品，降本提质始终是一个难题。高法睿指出，AI可优化卫星的设计，提高产品质量，缩短研发时间，降低投入成本。
 中国科学院微小卫星创新研究院副院长、卫星数字化技术重点实验室主任张永合表示，在航天领域，人工智能首先能在数据应用层面发挥作用。比如今年5月，中国科学院上海天文台的团队通过深度学习方法，发现了极其稀少的107例宇宙早期星系内冷气体云块成分的关键探针——中性碳吸收体。张永合表示，这说明AI可以发现我们用常规方法发现不了的现象，并能从数据中找到新的科学信息。
 其次，在卫星制造层面，人工智能可以提质增速。目前，研发人员在接到卫星研制需求后，要经过整体设计、分系统设计、测试验证、制造装配等步骤。在这整个过程中，传统模式是人与人之间通过纸张文件传递信息，而现在数字化技术应用广泛，一些文字表达的内容需求被模型化，越来越多的内容转换成了计算机语言，能在比较短的时间内获得更优化的方案。这种“工程师+AI”的模式也许能够超越工程师本身的创造。
 更进一步的，就是生成式设计。比如卫星结构，人类工程师设计出来的，无非是经常能够看到或能够简单模仿的造型。但假如融入了AI系统，生成式设计的产物很可能超出人类想象。不过，张永合也坦言，要实现上述愿景，还需要很长一段时间，而且还需要制造能力的同步升级。
 卫星领域亟需国际合作新范式
 论坛上，阿联酋大学国家空间科技中心主任阿里·阿勒谢希作了《空间无边界》的主题演讲。他强调，科学无国界，在航天领域，全世界都应消除边界、尝试合作。葡萄牙系统与计算机工程研究所高级研究员若阿金·若昂·索萨也指出，面临如此多的挑战，大家真正需要的就是协作。
 中国科学院微小卫星创新研究院院长胡海鹰介绍，小卫星创新院积极搭建国际合作平台，与多个国家和地区建立了紧密的科研合作关系。中国-葡萄牙星海“一带一路”联合实验室、近期发射的中法天文卫星SVOM，以及中国与阿联酋的卫星合作项目等，都是国际合作的生动体现。
 此外，小卫星创新院依托中国科学院卫星数字化技术重点实验室，汇聚国内外顶尖人才，重塑卫星研发模式。张永合透露，空间科学合作需要一种新范式，而这种新范式的重点是“从教育到应用”。中方与外方之间的交流互鉴，其意义不仅在于完成项目，更在于通过教育培训，提升工程师队伍的设计能力。双方可先在教育层面加强合作，在长期合作的过程中维持纽带。他相信，国际化水平逐渐提升后，项目合作应该会水到渠成。
 而作为外籍专家，不久前刚刚就任重点实验室副主任的高法睿对国际合作有着更深切的体会。他表示，中国在航天领域是一个新兴崛起的国家，而且正在变得越来越强大，正在为全人类的探索太空作出卓越贡献。选择加入重点实验室，受聘管理岗位，对他来说是一个恰逢其时的决定，也是一个“千载难逢的机会”。
 上任两个月以来，高法睿将工作重心放在人工智能、数字孪生等技术领域。他表示，要确保卫星的稳定运行，传统技术与新技术，特别是数字化技术的结合必不可少。
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 文：孙欣祺 
 图：邢千里&nbsp;摄 
 编辑：孙欣祺 
 责任编辑：任荃
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当卫星遇上人工智能，会擦出怎样的火花

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