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    人工智能技术用于地外文明探索 外星人的奥秘有可能就会被揭开

    2022-01-10 中国智能产业网

    近年来,人工智能(AI)的发展态势十分迅猛,在各学科领域都取得了突破性进展。就像中国著名学者周海中曾经预言的那样:“随着科技进步,人工智能时代即将到来;届时,人工智能技术将广泛应用到各学科领域,会产生意想不到的效果。”现在,科学界正在利用人工智能技术来进行地外文明探索(SETI),外星人的奥秘有可能就会被揭开。

    设想中的地外文明(图片源自网络)

    地外文明一般指存在于地球以外,并发展到一定文明程度的智慧生命(俗称“外星人”)。为了探索地外文明,美国宇航局(NASA)与英特尔、谷歌和IBM等科技公司展开合作,以开发先进的人工智能技术,这些技术可用于分析数据,寻找外星人。当然并不是说,使用人工智能技术去“直接观看” 外星人;而是分析太空探测器和天文望远镜所获得的数据,来识别地外行星的图像、研究地质结构和化学性质等,看那里是否具备智慧生命存在的基本条件,以便探索结果更深入。

    我们的银河系中大约有1000亿颗恒星;根据开普勒的观测结果,其中四分之一的恒星至少拥有一颗和地球一样大小、具有生命的类地行星。银河系确实是相当大,简直超乎我们人类的想象;而太空探测器、天文望远镜所获得的数据,我们需要花费很长时间才分析出结果。随着未来科技的进步和探索力度的加大,获取的数据也会越来越多;对于科学家来说,工作量也会越来越大。因此,有人认为,将人工智能技术用于分析海量的数据,确实是一个比较好的有关地外文明的探索方法。

    从目前的情况来看,未来我们将会获得更多的数据,这些数据也会将宇宙深处的地外行星的一些细节曝光在我们人类面前。至于地外行星上面是否会存在生命乃至外星人,暂时不好说,但是不排除这样的可能性。在计算机模拟中,科学家认为,地外文明和地球文明是一样的,都需要消耗资源,也会向大气中排放温室气体,从而导致温室效应问题越来越严重。另外,从算法得知,宇宙膨胀在不断持续,宇宙深处的某些景象会离我们越来越远;这也可能是我们人类目前没有找到外星人的主要原因。

    前不久,美国著名天体生物学家卢西阿尼·沃克维茨在名为“解密外星人情报”的学术讨论会上描述了一种基于人工智能的方法,即“信号不可知情况下的搜索”。她解释说,这意味着使用机器学习方法来查看没有预定类别的任何数据集合,而不是让数据集群进入它们的“自然类别”;然后,通过软件分辨异常值。这些异常值可能成为额外调查的目标。事实证明,地外文明探索的研究人员认为人工智能技术可能对他们的工作有用,因为机器学习可以很好地发现差异。在此次讨论会上,英国著名天体物理学家马丁·里斯也分享了类似的想法。他表示:“人工智能会促进天文学的发展。”

    美国宇航局最近开发出一种机器学习技术,使用类似大脑的“神经网络”来分析太阳系外行星的图像,并根据行星大气中分子发射(或吸收)光的波长来识别该行星的化学性质。这项技术处理信息的方式,与大脑神经元之间彼此连接处理和传输信息的方式如出一辙。结果表明,借助这一神经网络技术,研究人员能鉴别出行星“WASP-12b”大气中各种分子的丰度,而且比用传统方法更准确、更有效。他们称,该机构的太空探测器每15秒就可提供约2GB数据,但限于人力、时间和资源,目前只能分析少部分数据。他们还称,将人工智能集成于未来的探测器内,使探测器能实时做出科学决策,从而节省探测器与地面通信的时间。

    为了避免地外文明探索中以人类为中心的观点,我们需要考虑如何将有关差异的想法编码为人工智能算法并如何塑造结果。这对于发现和识别智慧生命至关重要。我们可能避免不了在地外文明探索的搜索引擎和搜索策略中存在的偏见,或是将其编码为人工智能算法。但通过科学家和社会科学家之间的合作,我们可以批判性地思考如何概念化这些差异。因此,重要的跨学科方法将帮助我们理解包含差异的观点或想法,考察它们如何影响地外文明探索的可能性和和有限性。另外,有人认为地外文明早已掌握超级人工智能技术,地球文明只有等到今后发展强人工智能时才有可能找到外星人。

    其实,地外文明是否存在?这个问题一直深深地困扰着科学界。直到今天人工智能时代来临,我们也没有能力前往太阳系以外的任何天体去直接探测,只能在地球上通过人工智能技术来分析太空探测器和天文望远镜所获得的数据去寻找外星人的踪迹。可见,目前利用人工智能技术来探索地外文明,主要是通过分析数据的方法。有科学家认为,这一方法会给揭开外星人奥秘带来希望。探索地外文明是一项伟大而艰辛的任务,很值得人们期待;不过对于这项科学使命,过于乐观是不现实的,过于悲观也是没有根据的。

    文/张健(作者单位:美国加州理工学院生物工程学部)

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