美国宇航局（NASA）的"毅力号"火星车刚刚创造了历史，它借助人工智能而非人类操作员规划的路线，成功在火星上行驶。这款具备视觉能力的人工智能分析了火星车规划人员通常使用的相同图像和地形数据，识别出岩石和沙波纹等障碍，并绘制出一条穿越火星表面的安全路径。经过在火星车虚拟模型上的大量测试后，"毅力号"成功遵循了人工智能生成的路线，自主行驶了数百英尺。
美国国家航空航天局的"毅力号"火星车现已完成首次由人工智能规划、在另一颗行星上进行的行驶。这一里程碑式的演示于12月8日和10日进行，由位于南加州的美国国家航空航天局喷气推进实验室领导。在测试期间，生成式人工智能被用来为火星车选择路径点，这是一项复杂的规划任务，通常由地球上的人类专家处理。
美国国家航空航天局局长贾里德·艾萨克曼表示："这次演示展示了我们的能力已经发展到何种程度，并拓宽了我们探索其他世界的方式。像这样的自主技术可以帮助任务更有效地运行，应对具有挑战性的地形，并随着距离地球越来越远而提高科学回报。这是一个团队在实际操作中谨慎且负责任地应用新技术的强有力的例子。"
视觉AI如何帮助导航火星表面
在演示中，工程师们使用了一种被称为视觉语言模型的生成式人工智能形式，来检查喷气推进实验室地表任务数据集中的现有数据。该系统分析了人类规划者通常使用的相同图像和信息，然后识别出路径点位置，以便"毅力号"能够安全地穿越复杂的火星地形。
这项工作是在喷气推进实验室的火星车操作中心协调进行的，并与人类优先公司合作，使用了该公司的克劳德AI模型。
为何火星车路线难以规划
火星距离地球平均约1.4亿英里（2.25亿公里）。这种距离造成了长时间的通信延迟，使得对火星车的实时控制变得不可能。近三十年来，火星车的导航一直依赖于人类驾驶员，他们仔细研究地形数据并预先规划路线。
这些规划者设计的路径由路径点组成，通常间隔不超过330英尺（100米），以降低遇到危险的风险。完成的计划通过美国国家航空航天局的深空网络发送，然后火星车自行执行指令。
人工智能接管"毅力号"的路线规划
在"毅力号"于火星任务第1707天和1709天（称为"太阳日"）的行驶过程中，任务团队将这一职责移交给了生成式人工智能。该系统检查了由美国国家航空航天局火星勘测轨道飞行器上的高分辨率成像科学实验（HiRISE）相机捕获的高分辨率轨道图像，以及来自数字高程模型的地形坡度数据。
利用这些信息，人工智能识别出了重要的地表特征，如基岩、露头、砾石场和沙波纹。然后，它生成了一条包含所有必要路径点的连续行驶路径。
在将指令发送到火星之前，工程师们通过喷气推进实验室的数字孪生体（火星车的虚拟副本）运行了人工智能生成的指令。这一步检查了超过50万个遥测变量，以确保该计划能够与"毅力号"的飞行软件安全配合。
12月8日，"毅力号"使用人工智能生成的计划行驶了689英尺（210米）。两天后，它又行驶了807英尺（246米）。
这对未来的太空探索意味着什么
"毅力号"工程团队成员、喷气推进实验室的空间机器人专家范迪·维尔马表示："生成式人工智能的基本要素在简化星外行驶自主导航的支柱方面显示出巨大的潜力：感知（看到岩石和波纹）、定位（知道我们在哪里）以及规划和控制（决定并执行最安全的路径）。我们正朝着这样一个时代迈进：生成式人工智能和其他智能工具将帮助我们的表面火星车处理公里级的行驶，同时最大限度地减少操作员的工作量，并通过筛选海量的火星车图像，为我们的科学团队标记出有趣的地表特征。"
喷气推进实验室探测系统办公室经理马特·华莱士说："想象一下，智能系统不仅存在于地球地面，还存在于我们的火星车、直升机、无人机和其他表面设备的边缘应用中，这些系统经过我们美国国家航空航天局工程师、科学家和宇航员的集体智慧的训练。这正是我们需要的变革性技术，用以建立人类永久驻留月球所需的基础设施和系统，并带领美国前往火星及更远的地方。"
关于"毅力号"的更多信息
由加州理工学院为美国国家航空航天局管理的喷气推进实验室是火星车操作中心的所在地。作为该机构火星探索计划组合的一部分，该实验室还负责为美国国家航空航天局科学任务理事会监督"毅力号"火星车的日常运行。