想找不明飛行物？那是機(jī)器學(xué)習(xí)的工作 _不明飛行物

駕駛艙視頻顯示了2015年的一次異常空中相遇。鳴謝:美國(guó)海軍視頻
據(jù)《今日宇宙》（馬特·威廉姆斯）：2017年，人類首次瞥見了一個(gè)星際物體(ISO)，稱為1I/“Oumuamua，它在離開太陽(yáng)系的途中掠過(guò)我們的星球。關(guān)于這個(gè)天體可能是什么的猜測(cè)比比皆是，因?yàn)楦鶕?jù)收集到的有限數(shù)據(jù) ，很明顯它不像天文學(xué)家見過(guò)的任何東西。一個(gè)有爭(zhēng)議的建議是，它可能是一個(gè)外星探測(cè)器(或廢棄的航天器的一部分)通過(guò)我們的系統(tǒng) 。
2021年，隨著ODNI發(fā)布UFO報(bào)告，公眾對(duì)“外星人”可能性的興趣也有所增加。
這一舉措有效地使不明空中現(xiàn)象(UAP)的研究成為一種科學(xué)追求，而不是由政府機(jī)構(gòu)監(jiān)督的秘密事件。一只眼睛盯著天空，另一只眼睛盯著軌道物體，科學(xué)家們正在提出如何利用計(jì)算、人工智能和儀器儀表的最新進(jìn)展來(lái)幫助檢測(cè)可能的“訪客” 。這包括斯特拉斯克萊德大學(xué)(University of Strathclyde)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)最近的一項(xiàng)研究，該研究考察了超光譜成像與機(jī)器學(xué)習(xí)如何能夠創(chuàng)建高級(jí)數(shù)據(jù)管道。
該團(tuán)隊(duì)由機(jī)械和航空航天工程教授Massimiliano Vasile領(lǐng)導(dǎo)，由來(lái)自斯特拉斯克萊德大學(xué)機(jī)械和航空航天工程學(xué)院以及電子和電氣工程學(xué)院和格拉斯哥弗勞恩霍夫應(yīng)用光子學(xué)中心的研究人員組成。
他們的論文預(yù)印本題為“超光譜材料分析的空間物體識(shí)別和分類”，可通過(guò)預(yù)印本服務(wù)器arXiv在線獲得，正在接受審查，以便在科學(xué)報(bào)告中發(fā)表。
這項(xiàng)研究是一系列研究中的最新一項(xiàng)，涉及超光譜成像在空間活動(dòng)中的應(yīng)用。第一篇論文"利用超光譜成像對(duì)空間物體進(jìn)行智能定性"，發(fā)表在2023年2月的《航天學(xué)報(bào)》上，是空間監(jiān)視和跟蹤超光譜成像儀項(xiàng)目的一部分。這是英國(guó)航天局(UKSA)去年選擇資助的13個(gè)碎片減緩概念之一，也是歐空局超光譜空間碎片分類(HyperClass)項(xiàng)目的前身。
他們的最新論文探索了這種相同的成像技術(shù)如何用于不斷發(fā)展的UAP識(shí)別領(lǐng)域。這一過(guò)程包括收集和處理來(lái)自單個(gè)像素的電磁頻譜的數(shù)據(jù)，通常是為了識(shí)別圖像中捕獲的不同對(duì)象或材料。正如瓦西里通過(guò)電子郵件向《今日宇宙》解釋的那樣，超光譜成像與機(jī)器學(xué)習(xí)相結(jié)合，有可能通過(guò)消除人為碎片物體(廢棄的火箭級(jí)、失效的衛(wèi)星等)造成的假陽(yáng)性，縮小對(duì)可能的技術(shù)特征的搜索范圍。):
“如果UAP是空間物體，那么我們可以通過(guò)分析光譜來(lái)了解甚至是單個(gè)像素的物質(zhì)組成。我們也可以通過(guò)分析光譜的時(shí)間變化來(lái)理解姿態(tài)運(yùn)動(dòng) 。這兩件事都非常重要，因?yàn)槲覀兛梢酝ㄟ^(guò)光譜特征識(shí)別物體，并以最低的光學(xué)要求理解它們的運(yùn)動(dòng) 。”

鳴謝:瓦西里等人(2023年)
瓦西里和他的同事提議創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)處理管道，使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法處理UAP圖像。作為第一步，他們解釋了管道如何需要空間物體的時(shí)間序列光譜數(shù)據(jù)集，包括衛(wèi)星和軌道上的其他物體。這包括碎片物體，這意味著納入來(lái)自美國(guó)航天局軌道碎片方案辦公室(ODPO)、歐空局空間碎片辦公室以及其他國(guó)家和國(guó)際機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù) 。這個(gè)數(shù)據(jù)集必須是多樣化的，包括軌道情況、軌道、照明條件以及任何時(shí)候所有軌道物體的幾何形狀、物質(zhì)分布和姿態(tài)運(yùn)動(dòng)的精確數(shù)據(jù) 。
簡(jiǎn)而言之，科學(xué)家們需要一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù) ，包含太空中所有人造物體的信息，以便進(jìn)行比較，從而消除假陽(yáng)性。由于這些數(shù)據(jù)中有很多是不可用的， Vasile和他的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了數(shù)值物理模擬軟件，以產(chǎn)生機(jī)器學(xué)習(xí)模型的訓(xùn)練數(shù)據(jù) 。下一步涉及一種雙管齊下的方法，將光譜與產(chǎn)生光譜的一組材料相關(guān)聯(lián) ，一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)，另一種基于更傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)回歸分析，用于確定一組數(shù)據(jù)的最佳擬合線(又名。最小二乘法) 。
然后，他們使用基于機(jī)器學(xué)習(xí)的分類系統(tǒng)將檢測(cè)到材料組合的概率與特定類別相關(guān)聯(lián) 。瓦西里說(shuō)，管道完成后，下一步是進(jìn)行一系列測(cè)試，這些測(cè)試提供了令人鼓舞的數(shù)據(jù):
“我們進(jìn)行了三項(xiàng)測(cè)試:一項(xiàng)是在實(shí)驗(yàn)室里用已知材料制作的衛(wèi)星模型。這些測(cè)試非常積極。然后我們創(chuàng)建了一個(gè)高保真模擬器來(lái)模擬在軌道上對(duì)物體的真實(shí)觀察。測(cè)試呈陽(yáng)性，我們學(xué)到了很多。最后，我們用望遠(yuǎn)鏡觀察了一些衛(wèi)星和空間站。在這種情況下，有些測(cè)試是好的，有些是不好的，因?yàn)槲覀兊牟牧蠑?shù)據(jù)庫(kù)目前相當(dāng)小。”
在他們的下一篇論文中，Vasile和他的同事將展示他們管道中的態(tài)度重建部分，他們希望在即將于1月8日至12日在佛羅里達(dá)州奧蘭多舉行的AIAA科技論壇和博覽會(huì)(2024 SciTech)上展示。