最近，美國(guó)和加拿大的研究人員用人工智能發(fā)現(xiàn)了月球上近7000個(gè)此前未被發(fā)現(xiàn)的隕石坑，僅用時(shí)幾個(gè)小時(shí)。未來(lái)，人類(lèi)將有可能在這些隕石坑巨大的陰影下建立月球基地。

人類(lèi)離開(kāi)地球后的第一個(gè)家園可能很快就會(huì)被找到。

最近，美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)的Ari Silburt和加拿大多倫多大學(xué)的Mohamad Ali-Dib領(lǐng)導(dǎo)的研究小組，利用人工智能發(fā)現(xiàn)了月球上近7000個(gè)此前未被發(fā)現(xiàn)的隕石坑，僅用時(shí)幾個(gè)小時(shí)。

專(zhuān)家說(shuō)，未來(lái)，人類(lèi)可以在隕石坑巨大的陰影下建立月球基地，這樣可以保護(hù)殖民者免受太陽(yáng)輻射的危險(xiǎn)。

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別9萬(wàn)張圖像，數(shù)小時(shí)發(fā)現(xiàn)6883個(gè)新隕石坑

過(guò)去，人們?cè)谟?jì)算月球上的隕石坑時(shí)，需要手動(dòng)查看圖像，找到并計(jì)算隕石坑的數(shù)量，然后根據(jù)圖像大小計(jì)算它們的實(shí)際大小。

研究人員也曾嘗試過(guò)開(kāi)發(fā)算法來(lái)識(shí)別和計(jì)算月球隕石坑，但是當(dāng)它們用于新的、以前看不見(jiàn)的隕石坑時(shí)，往往表現(xiàn)不佳。

Ali-Dib和他的同事開(kāi)發(fā)的算法可以很好地發(fā)現(xiàn)不容易識(shí)別的月球，甚至水星等其他星球上的隕石坑。

該算法經(jīng)過(guò)訓(xùn)練以識(shí)別火山口的邊緣，然后對(duì)照先前發(fā)現(xiàn)的火山口的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢查，算法使用這些信息來(lái)確認(rèn)新的形狀符合已知的火山口形狀。這使得算法可以區(qū)分隕石坑和其他地質(zhì)形狀，包括山脈和山脊。

為了確定其準(zhǔn)確性，研究團(tuán)隊(duì)首先在覆蓋三分之二的月球的大型數(shù)據(jù)集上訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，然后在余下三分之一的月球上測(cè)試他們的訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)。最終的結(jié)果表現(xiàn)非常好，它能夠識(shí)別兩倍于傳統(tǒng)手動(dòng)計(jì)數(shù)的隕石坑。而實(shí)際上上，它能夠在月球上識(shí)別出約7000個(gè)以前不明的隕石坑。

專(zhuān)家將90000幅月球表面圖像輸入到人造神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)圖像進(jìn)行分類(lèi)并確定直徑大于5公里的隕石坑。這張圖片顯示了AI在非月亮照片上的識(shí)別能力。

當(dāng)機(jī)器進(jìn)行測(cè)試時(shí)，它找到了6883個(gè)新隕石坑，使這個(gè)尺寸的已知隕石坑總數(shù)增加了一倍。該圖像顯示原始圖像（左），AI對(duì)火山口位置（中心）的預(yù)測(cè)以及這些預(yù)測(cè)疊加在原始圖像上（右圖）

然而，人工智能確實(shí)不時(shí)出現(xiàn)失誤，錯(cuò)誤地識(shí)別出了一些隕石坑，而忽略了其他的隕石坑。大約四分之一正確識(shí)別的隕石坑的真實(shí)位置沒(méi)有顯示（紅色）

Silburt博士說(shuō)，一旦模型有了更多的改進(jìn)，AI就可以用來(lái)發(fā)現(xiàn)成千上萬(wàn)、身份不明的5公里以下的隕石坑。

未來(lái)，Ali-Dib表示計(jì)劃將進(jìn)一步改進(jìn)算法，使研究人員能夠找到更多的隕石坑，并在其他太陽(yáng)系體如火星、谷神星（Ceres）、木星和土星的衛(wèi)星上使用。

通過(guò)隕石坑研究太陽(yáng)系，2030年人類(lèi)登月找到定居點(diǎn)？

了解隕石坑在月球上的大小和位置非常重要，因?yàn)樗鼮槲覀兊奶?yáng)系歷史提供了一個(gè)研究窗口。 Ali-Dib指出，通過(guò)研究各種形狀、大小和年齡的撞擊坑，研究人員可以更好地了解太陽(yáng)系早期發(fā)生的物質(zhì)分布和物理現(xiàn)象。

由于月球沒(méi)有大氣、板塊構(gòu)造和水，所以幾乎沒(méi)有受到地表侵蝕，因此一些隕石坑的形成時(shí)間可以達(dá)到40億年。大隕石坑的年齡也可以通過(guò)計(jì)算里面有多少個(gè)小隕石坑來(lái)確定。

LRO拍攝的月球隕石坑

這次研究使用的許多圖像是通過(guò)美國(guó)國(guó)家航空航天局的月球偵察軌道飛行器（Lunar Reconnaissance Orbiter ，LRO）獲取，該飛行器在2009年發(fā)射升空，這是美國(guó)“重返月球”計(jì)劃的第一步，為美國(guó)下一步載人探月以及探索太陽(yáng)系提供重要數(shù)據(jù)。

LRO返回月球全部數(shù)據(jù)，如日間溫度地圖、月球大地測(cè)量網(wǎng)格、高分辨率彩色成像和月球的UV反照率（這是衡量太陽(yáng)輻射被天文物體反射回太空中的比例的測(cè)量值）。

月球偵察軌道飛行器LRO（意境圖）

LRO有助于確定月球上潛在資源點(diǎn)，具有極高的科學(xué)價(jià)值，資源點(diǎn)能夠?yàn)槿祟?lèi)提供良好的地形和未來(lái)機(jī)器人和人類(lèi)執(zhí)行月球任務(wù)所需的安全環(huán)境。

歐洲航天局推動(dòng)的“月球村”計(jì)劃大使Bernard Foing教授曾表示，到2030年，可能會(huì)有六到十個(gè)人類(lèi)先驅(qū)者在月球上找到定居點(diǎn)，到2040年人類(lèi)在月球上的數(shù)量可能增長(zhǎng)到100人。

Bernard Foing

“到了2050年，可能會(huì)有一千人，然后......自然你可以設(shè)想讓家人在那里工作?！盉ernard Foing說(shuō)。

Bernard Foing認(rèn)為，潛在的月球資源包括玄武巖，這是一種火山巖，它可用作打印3D衛(wèi)星的原材料。這些衛(wèi)星可以從月球上發(fā)射，因?yàn)槠渲亓χ挥械厍虻囊恍〔糠帧?/p>

未來(lái)人類(lèi)月球定居點(diǎn)（意境圖）

此外，月球還擁有氦3，這是我們這個(gè)星球上罕見(jiàn)的同位素，它理論上可以用來(lái)為地球產(chǎn)生更清潔，更安全的核能。

月球上的水被凝結(jié)在月亮兩極的冰上，而水可以分離成氫氣和氧氣，兩種氣體在混合時(shí)會(huì)爆炸——這能提供火箭燃料。