在当今科技日新月异的时代,人工智能(AI)已经深入到我们生活的方方面面。然而,面对航空航天这一特殊领域,人工智能的应用却依然面临诸多挑战。中国科学院院士、北京航空航天大学教授郭雷近日在其演讲中阐述了仿生智能作为新的研究方向,正是推动人工智能在航空航天等领域应用的重要新赛道。
郭雷在演讲中指出,空天无人系统并不一定需要强大的计算能力,反而更需要强大的空间智能和运动智能。目前,这些系统在智能化和自主化能力上显示出不足,常常受制于“确定模式、理想环境、预设任务”的限制,难以适应危险、特殊、恶劣、灾变和对抗等极端环境。这一现象,正是通过仿生智能进行技术突破的机会所在。
仿生智能的未来在于其仿生设计的机理,它将自然界生物的运动反馈机制与现代技术相结合,赋予飞行器更强大的适应能力。例如,空天飞行器可以模仿鸟类的飞行模式,让设备在冲击力和气流变化中,有效应对空中的不确定性。
郭雷强调,仿生智能的研究方向应瞄准轻量化的学习、预测和进化算法,赋能于空天飞行器的传感器、执行器和系统行为。他描绘的理想状态是让飞行器实现“脑聪、目明、手巧、身健”的目标,如同鸟儿能够随风而行,自由灵动。
从控制科学、仿生科学、生物学、物理学等多学科角度出发,仿生智能能够实现对空间飞行器的“神经-器官/组织/系统-行为”的一体化赋能。这种深入融合使得空间飞行器具备在极端环境中生存、耐受、免疫和演进的能力。
仿生智能的崛起并非偶然,它展现出三种系统特征:系统智能、生物智能和对抗智能。首先从系统智能看,该技术强调传感、执行、形态和行为的协调性,形成软硬一体的完美交融;其次,从生物智能出发,它具备器官与形态的自主变构、认知演化、仿生协同与逆向设计的能力;最后,从对抗智能的角度,仿生智能的生存能力将提升在复杂环境中的对抗能力,包括抵御攻击、规避威胁和博弈竞争能力。
“仿生智能作为人工智能的新方向和新赛道,无疑将催生出新的发现,产生新的机遇,培育新的动力。”郭雷认为,仿生智能不仅是一门前沿技术,更是一种“硬科技”,它可以实现科技和航空航天等领域产业创新的深度融合,助力传统生产力的突破,成为推动新质生产力发展的核心引擎。
在航空航天、工业制造等传统领域,以及商业航天、低空经济等新兴产业领域,仿生智能将引发“链式变革”,为实现高质量发展提供新的动力。北京航空航天大学在这方面拥有深厚的理论基础和技术实力,拥有多项仿生元件和智能导航等技术已在国家重大工程中得到广泛应用。
随着全球航空航天事业的快速发展,研究和应用仿生智能技术将成为产业创新的新潮流。而北京航空航天大学亦在持续布局未来产业,为这些技术的应用提供了新的动力源。
总结而言,仿生智能的快速兴起与发展将意味着科技的进一步突破与应用场景的多样化,这将为航空航天领域带来新的历史机遇,推动科技与经济的深度交融。随着技术的不断进步,我们期待在不久的将来,仿生智能能够真正实现其潜力,赋能我们的飞行与探索。返回搜狐,查看更多