人工智能 试卷(人工智能试卷计算求解题)

 

近期，极端天气不由分说地闯入世界各国人民的生活。

重庆山火、成都限电让许多人被迫迎接烤验；美国东北部多州遭遇严重干旱，纽约州部分地区出台了限制用水措施；巴基斯坦经历了有史以来最为严重的洪涝灾害，全境三分之一被洪水侵袭。

我们该如何利用科技的手段，更好地应对天灾？太空云计算技术在努力回答这个问题。

今年入夏以来，北京邮电大学计算机学院副院长、天算星座首席科学家王尚广教授感到自己科研工作的紧迫性越来越强了。他注意到我国南方不少省份高温干旱，造成了一系列严重后果，比如干旱导致洞庭湖、鄱阳湖等大面积蒸发，有网友调侃这些湖泊瘦成了一条闪电，研究卫星的王尚广觉得，应该尽快完善卫星对极端天气的监测。

他说，多光谱遥感卫星通过地面不同反射光波段识别地面、山体、湖泊等，进而可以检测湖泊面积变化，以及利用云层密度信息可以判断降水量情况等。但这些监测技术一般都局限于灾害发生后的感知阶段。

他认为，必须高效预测发现和预警极端灾害的发生，才能最大限度减少灾害的影响，比如最近重庆和四川降水少导致水力发电短缺现象，如果能够及时被预警，就可以提前布局其他方式保障电力供应。

王尚广说，北京邮电大学和华为云等单位共建研发的天算星座卫星，未来就准备在极端天气预测方面进行应用，而这离不开太空云计算技术的支撑。他表示，传统天气预报通常经过气象观测、数据收集、数据加工以及分析整合4个阶段。太空云计算技术支持卫星云图的在轨智能处理，通过定制化算法提高天气数据捕获效率，最终提升天气预报的时效性和准确性。

他解释，要提前高效预测极端天气并进行预警决策，需要卫星大数据、人工智能、云计算、5G等技术的结合，这些需求在一定程度上催生了近年来太空智能云计算技术的发展。

正如现如今我们需要用智能手机处理海量信息和数据，卫星的工作压力也越来越大，因此让卫星变聪明以满足更高的使用需求，势在必行。华为云首席技术官张宇昕介绍，通俗来说，太空云计算就是一种致力于让卫星变聪明的技术，相当于把卫星从‘小灵通’变成了‘智能机’。

王尚广说，随着遥感卫星数据采集技术的快速发展和太空网络传输能力的增强，我们有更多手段利用海量多源的遥感数据。天算星座与华为云合作打造的云原生卫星大数据处理系统，就聪明在可以通过对海量遥感影像的在轨处理，提前过滤掉无用的影像数据，大幅提高遥感影像的使用效率、降低数据分析的响应时间，从而在应对极端天气或自然灾害时实现科学判断与精准决策。

他介绍，目前天算星座已进入快速部署阶段，预计天算星座一期2023年秋季正式运行。2021年12月，搭载天算星座计算平台的试验卫星宝酝号开始在轨稳定运行，并对太空云计算相关技术实施了验证。测试数据表明，通过卫星与地面站协同推理，卫星计算精度提升了50%以上，回传数据量可减少90%。

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是什么让卫星变聪明的？

王尚广说，一方面，太空云计算技术加速促进了卫星数据的大规模利用，支持人工智能算法的快速部署与在轨更新，这样就减少了不必要数据的回传下发，或将部分数据预处理过程在端侧完成，同时保证卫星端侧数据的安全，进而实现大规模低轨星座数据的高效共享利用。

另一方面，太空云计算让星地连成一朵云，让卫星的应用管理和部署不再复杂，比如，通过对卫星计算平台以及地面测控中心的软件化改造，可以整合卫星数据与地面算力，提供实时在线、按需、可扩展的图像处理功能，向全球用户社区提供图像产品和可视化工具，最终促进新算法和处理工具的快速集成和部署，将遥感数据与预期的最终用户直接联系起来。

8月底，王尚广团队对天算星座的研发取得了进一步进展——跨星地链路的QUIC协议实验成功，与传统星地链路相比，星地应用平均响应时间缩短两倍、星地链路传输效率提升30%。

他说，这一成果意味着将为未来星载6G核心网系统协议提供一种新的潜在可选方案，也将为未来星载多样化应用提供更高效的传输服务，进一步为太空云计算技术发展奠定技术基础。

王尚广期待，聪明的卫星可以精准、高效地抓住极端天气的前兆，及时辅助人们作出应对决策。

同时他表示，太空云计算技术的应用还可以拓展到农作物精准生产、交通车辆运行规划、露天采矿、金融保险等与百姓生活息息相关的诸多领域。

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甚至他还指出，太空云计算是进行外太空探索的一把金钥匙，可以让卫星帮助科学家实现在太空环境中的第一手实验分析。（中青网记者 张茜）

来源： 中国青年报

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