人工智能是在多種學科深入研究、相互滲透的基礎上發展起來的,是一門綜合性很強的邊緣學科和前沿科學,也是一門新思想、新理論、新技術不斷涌現的新興學科,引領未來的戰略性技術。進入21世紀以來,人工智能作為三大尖端技術之一,發展極為迅速,并在各個行業和領域得到廣泛應用,對人類生產、生活產生了巨大而深遠的影響,成為推進社會經濟發展的重要推手。世界主要發達國家把發展人工智能作為提升國家競爭力、維護國家安全的重大戰略,加緊出臺規劃和政策,力圖在新一輪國際科技競爭中掌握主導權。人工智能作為新一輪產業變革的核心驅動力,將進一步釋放歷次科技革命和產業變革積蓄的巨大能量,并創造新的強大引擎,重構生產、分配、交換、消費等經濟活動各環節,形成從宏觀到微觀各領域的智能化新需求,催生新技術、新產品、新產業、新業態、新模式,引發經濟結構重大變革,深刻改變人類生產生活方式和思維模式,實現社會生產力的整體躍升。
當前,新一代人工智能相關學科發展、理論建模、技術創新、軟硬件升級等整體推進,正在引發鏈式突破,推動經濟社會各領域從數字化、網絡化向智能化加速躍升。作為引領新一輪科技革命和產業變革的戰略性技術,人工智能的產業化已經取得了顯著的效果,顯示出帶動性很強的“頭雁”效應。隨著人工智能技術的進一步成熟以及政府和產業界投入的日益增長,人工智能應用的云端化將不斷加速,全球人工智能產業規模在未來10年將進入高速增長期。為加快發展人工智能技術,我國部署了智能制造等國家重點研發計劃、重點專項,印發實施了“互聯網+”人工智能三年行動實施方案,從科技研發、應用推廣和產業發展等方面提出了一系列措施。2017年7月,國務院發布《新一代人工智能發展規劃》,將新一代人工智能放在國家戰略層面進行部署,描繪了面向2030年的我國人工智能發展路線圖,旨在構筑人工智能先發優勢,把握新一輪科技革命戰略主動性。
在航天領域,人工智能擁有巨大的應用前景,航天測控、衛星遙感、空間機器人等都離不開人工智能技術的支持。在面向深空探測、小天體著陸、大型變結構航天器等航天任務中,需要用智能化的方法和手段研究自主規劃、自主導航、自主控制、自主故障檢測等,用智能化的技術完成高速信息處理,實現智能控制、協同制導等。作為引領未來的戰略前沿技術,人工智能技術與航天領域的結合有其特殊優勢,空間環境廣袤單純、航天任務流程標準化程度高、航天器在軌自主性需求高、航天控制系統自動化基礎較好,特別是近年來航天大發展積累的大量的、多維的、完備的基礎大數據和知識庫等,為人工智能技術在航天領域的應用提供了良好的基礎,智能感知(學習)、主動認知、自動控制、自主管理、復雜處理、互聯互通、重構升級等已成為未來航天系統的基礎能力。當前,新一代人工智能技術的相關學科發展、理論建模、技術創新、軟硬件升級等整體推進,正在引發鏈式突破,推動航天領域從數字化、信息化、網絡化向智能化加速躍升。把增強原始創新能力作為重點,加快人工智能技術研發應用,是新時代發展航天事業必須著力推進的一項重大戰略任務。
世界主要發達國家把發展人工智能作為提升航天領域競爭力、維護太空安全的重大戰略,加緊出臺規劃和政策,圍繞核心技術、頂尖人才、標準規范等強化部署,加大智能自主控制技術的研發力度,力圖在新一輪的太空領域競爭中掌握主導權,航天智能在全球范圍內正在如火如荼的發展中。世界航天領域的競爭不僅是航天裝備層面的較量,也是技術儲備、數據知識、創新實力、協同能力和智能化水平的較量。人工智能的應用水平將成為大國之間航天領域比拼的重要標志,圍繞智能話語權的爭奪將日益激烈。人工智能必將成為21世紀航天科技發展的核心驅動力,進一步釋放歷次科技革命和產業變革積蓄的巨大能量,并創造新的強大引擎,重構航天科研開發的各個環節,形成各層次、各領域的智能化新需求,催生新技術、新產品、新業態和新模式,引發航天科技領域的重大變革。隨著人工智能、大數據、云計算、物聯網、區塊鏈等新一代信息技術向航天領域的加速滲透,航天發展逐步向傳感器為中心、數據為中心、信息為中心、向認知/行動為中心轉變;人工智能技術與航天裝備制造領域的不斷融合、加速應用,引發了航天發展理念、研制生產模式、制造手段和價值鏈的重大變革。
人工智能技術作為一種顛覆性技術,為航天事業發展注入“人工大腦”,實現更自主的任務規劃、更高效的地面測試、更可靠的設計保障,將為人類探索太空、接觸其他生命體提供更多可能性。人工智能應用于航天領域,將對情報分析、任務規劃、指揮決策等產生重要影響,推動獲取信息、傳輸信息、分析信息、制定決策、執行任務的整個流程自主化、快捷化。這些年來,人工智能技術在航天領域發展迅速,包括智能感知、智能決策、任務規劃、智能控制、智能集群與協同、智能診斷等方面。在面向深空探測、小天體著陸、大型變結構航天器等未來航天任務中,需要用智能的方法研究自主規劃、自主導航、自主控制、自主故障檢測等,用智能的技術完成高速信息處理,實現智能控制協同制導等。
《人工智能技術在航天領域應用》:
1.大力發展人工智能新興產業
加快人工智能關鍵技術轉化應用,促進技術集成與商業模式創新,推動重點領域智能產品創新,積極培育人工智能新興業態,布局產業鏈高端,打造具有國際競爭力的人工智能產業集群。
智能軟硬件。開發面向人工智能的操作系統、數據庫、中間件、開發工具等關鍵基礎軟件,突破圖形處理器等核心硬件,研究圖像識別、語音識別、機器翻譯、智能交互、知識處理、控制決策等智能系統解決方案,培育壯大面向人工智能應用的基礎軟硬件產業。
智能機器人。攻克智能機器人核心零部件、專用傳感器,完善智能機器人硬件接口標準、軟件接口協議標準以及安全使用標準。研制智能工業機器人、智能服務機器人,實現大規模應用并進入國際市場。研制和推廣空間機器人、海洋機器人、極地機器人等特種智能機器人。建立智能機器人標準體系和安全規則。
智能運載工具。發展自動駕駛汽車和軌道交通系統,加強車載感知、自動駕駛、車聯網、物聯網等技術集成和配套,開發交通智能感知系統,形成我國自主的自動駕駛平臺技術體系和產品總成能力,探索自動駕駛汽車共享模式。發展消費類和商用類無人機、無人船,建立試驗鑒定、測試、競技等專業化服務體系,完善空域、水域管理措施。
虛擬現實與增強現實。突破高性能軟件建模、內容拍攝生成、增強現實與人機交互、集成環境與工具等關鍵技術,研制虛擬顯示器件、光學器件、高性能真三維顯示器、開發引擎等產品,建立虛擬現實與增強現實的技術、產品、服務標準和評價體系,推動重點行業融合應用。
智能終端。加快智能終端核心技術和產品研發,發展新一代智能手機、車載智能終端等移動智能終端產品和設備,鼓勵開發智能手表、智能耳機、智能眼鏡等可穿戴終端產品,拓展產品形態和應用服務。
物聯網基礎器件。發展支撐新一代物聯網的高靈敏度、高可靠性智能傳感器件和芯片,攻克射頻識別、近距離機器通信等物聯網核心技術和低功耗處理器等關鍵器件。
2.加快推進產業智能化升級
推動人工智能與各行業融合創新,在制造、農業、物流、金融、商務、家居等重點行業和領域開展人工智能應用試點示范,推動人工智能規模化應用,全面提升產業發展智能化水平。
智能制造。圍繞制造強國重大需求,推進智能制造關鍵技術裝備、核心支撐軟件、工業互聯網等系統集成應用,研發智能產品及智能互聯產品、智能制造使能工具與系統、智能制造云服務平臺,推廣流程智能制造、離散智能制造、網絡化協同制造、遠程診斷與運維服務等新型制造模式,建立智能制造標準體系,推進制造全生命周期活動智能化。
智能農業。研制農業智能傳感與控制系統、智能化農業裝備、農機田間作業自主系統等。建立完善天空地一體化的智能農業信息遙感監測網絡。建立典型農業大數據智能決策分析系統,開展智能農場、智能化植物工廠、智能牧場、智能漁場、智能果園、農產品加工智能車間、農產品綠色智能供應鏈等集成應用示范。
智能物流。加強智能化裝卸搬運、分揀包裝、加工配送等智能物流裝備研發和推廣應用,建設深度感知智能倉儲系統,提升倉儲運營管理水平和效率。完善智能物流公共信息平臺和指揮系統、產品質量認證及追溯系統、智能配貨調度體系等。
智能金融。建立金融大數據系統,提升金融多媒體數據處理與理解能力。創新智能金融產品和服務,發展金融新業態。鼓勵金融行業應用智能客服、智能監控等技術和裝備。建立金融風險智能預警與防控系統。
智能商務。鼓勵跨媒體分析與推理、知識計算引擎與知識服務等新技術在商務領域應用,推廣基于人工智能的新型商務服務與決策系統。建設涵蓋地理位置、網絡媒體和城市基礎數據等跨媒體大數據平臺,支撐企業開展智能商務。鼓勵圍繞個人需求、企業管理提供定制化商務智能決策服務。
智能家居。加強人工智能技術與家居建筑系統的融合應用,提升建筑設備及家居產品的智能化水平。研發適應不同應用場景的家庭互聯互通協議、接口標準,提升家電、耐用品等家居產品感知和聯通能力。支持智能家居企業創新服務模式,提供互聯共享解決方案。
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