澳大利亚科学家用无人机和人工智能寻找陨石

稿源:cnBeta
在一个晴朗的夜晚到外面去 , 如果你非常幸运 , 你会看到陨石坠落 。 NASA估计 , 地球上已经发现了5万块来自太空的陨石 。 它们进入大气层时形成的流星或火球可能很美 , 但很难追踪 。 在这5万颗陨石中 , 天文学家只能够绘制出大约40颗陨石的轨道 。
西默斯-安德森和他在澳大利亚科廷大学的同事报告说 , 他们在偏远的澳大利亚内陆地区找到了一块陨石 , 这块陨石曾经沿着金星和木星之间的椭圆轨道运行 , 他们用两架无人机和机器学习方法找到了这块陨石 。
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科廷大学的空间科技中心位于珀斯市 , 经营着沙漠火球网 , 这是一个由50台自动摄像机组成的系统 , 用于监测澳大利亚的夜空中是否有流星到来 。 去年的一个晚上 , 其中两台摄像机跟踪了天空中的一道条纹 , 系统计算出一块小石头可能坠落在西澳大利亚的沙漠灌木丛中 , 位于一个被称为纳拉伯的地区 。
观察结果并不理想 , 研究人员估计这块陨石的重量在150至700克之间 , 坠落的区域为5平方公里 , 但安德森和两位同事决定进行一次实地考察 。 12月 , 他们从珀斯出发 , 驱车1000多公里 , 寻找干草堆中的一根针:沙漠地面上的一块发黑的岩石 , 距离最近的铺面公路50公里 。 在过去 , 这种旅行是毫无意义的 。 陨石猎人通常是步行搜索地面 , 按网格模式来回走动 , 希望他们能找到有用的东西 。 百分之八十的时间 , 他们都会失败 。 事实证明 , 人类并不擅长处理这种重复性的工作 。
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这就是技术的作用 。 他们使用了现成的硬件 , 带有4400万像素摄像头的四旋翼无人机和带有良好显卡的台式电脑 。 不寻常的部分是他们在上面运行的卷积神经网络 。 机器学习系统需要训练 , 所以研究人员给它提供了无人机拍摄的纽拉伯地形图片 。 其中一些包括从当地博物馆借来的陨石样本 , 并将其放置在地面上 。 这些图像被打分为1分 , 即肯定是陨石 , 即使每张图像只显示为一个黑点 。 其他显示附近随机地形的图像被记为0分 。 通过重复练习 , 机器算法学会了处理假阳性:瓶子、罐子、沙漠植物根部 , 以及偶尔的袋鼠骨头 。
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澳大利亚科学家用无人机和人工智能寻找陨石】三天内 , 研究人员进行了43架次无人机飞行 , 在大约20米的高度上来回飞行 , 记录了57255张图片 。 回到营地后 , 他们开始处理他们的图像 。 仅在前四次飞行中 , 算法就给59,384个物体打了至少0.7分 , 在0到1的范围内 , 有很多可能的标本 。 研究人员很快就能将它们缩小到259个 , 然后是38个 , 他们用第二架更小的无人机重新检查 。 很快 , 他们就把范围缩小到了4个 , 并在GPS的指引下 , 步行去寻找它们 , 最终发现一块软石 , 一种常见的富含铁的陨石 。 它有5厘米长 , 大约有一个鸡蛋那么大 , 重70克 。