【头部财经】遥感卫星是航空测绘、天气预报和森林监测等重要活动的基础。但目前大多数卫星只能被动收集数据,无法实时作出决策或检测变化,数据必须延迟传回地球进行处理,因此限制了人们对自然灾害等事件的及时识别和迅速应对的能力。
然而,牛津大学的研究团队最近取得了重大突破,在一颗人造卫星上成功训练了一个机器学习模型,名为RaVAEn。这一模型可以直接从卫星拍摄的空中图像中检测云层的变化。研究团队采用了一种称为“小样本学习”的方法,让模型在只有少量样本可供训练时,也能学习到最重要的特征。这种方法的关键优点是能够将数据压缩成更小的代表性数据,从而提高模型的运行效率。
通常情况下,开发一个机器学习模型需要多轮训练,但这个新模型只需约1.5秒的时间完成训练阶段,使用了1300多张图像作为训练数据。当团队利用新数据测试该模型时,它仅需约1/10秒就能自动检测云层是否存在。
研究人员表示,该模型适应性强,可以应用于不同的任务和其他形式的数据。他们目前计划开发更先进的模型,以自动区分对人类造成重大影响的变化(如洪水、火灾等)和自然变化(如季节变化导致树叶颜色的变化)。另一个目标是为更复杂的数据,例如高光谱卫星拍摄的图像,开发模型以检测甲烷泄漏并应对气候变化。
此外,传统的机载卫星传感器容易受到恶劣环境条件的影响,因此需要定期校准。然而,在太空中使用机器学习能够帮助克服这一难题,因为机器学习模型可以适应并处理不断变化的环境。
牛津大学的这项研究为遥感卫星的技术发展带来了巨大潜力。通过在太空中进行机器学习训练,遥感卫星有望实现实时监测和决策能力,加速人类对地球变化的理解,为应对自然灾害和气候变化提供更及时的支持。这一研究成果将不仅对科学研究有突破性的影响,还将给人类社会带来深远的影响。