準確率高達 96%!Google AI 助力 NASA,發現了「迷你太陽系」

千百年來,人類從未停止過對星辰宇宙的思考和探索,受限於技術,我們對外太空的認識還極為有限。人工智慧技術的迅猛發展或許將加速這一進程。
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Photo credit: Hubble ESA on Flickr
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原文刊登於 雷鋒網 ,INSIDE 獲授權轉載。

千百年來,人類從未停止過對星辰宇宙的思考和探索,受限於技術,我們對外太空的認識還極為有限。人工智慧技術的迅猛發展或許將加速這一進程。

台灣時間 15 日凌晨 2:00,  NASA 對外舉行新聞發表會,正式宣佈在一個恆星周圍發現了由 8 顆星組成的行星系統。此發現背後的功臣正是 Google 公司的機器學習技術。

由於人口大爆炸和地球環境持續惡化,人類尋找與地球和太陽系類似的外太空系統作為第二家園的心情日益迫切。這種焦慮感在近些年的一系列科幻影視作品得到了強烈的呈現。

在此之前,太陽系一直是圍繞單個恆星已知行星數量最多天體系統,有多達 8 顆行星圍繞太陽運行。但 15 日凌晨的發表會上,科學家宣佈在 2545 光年外有一個名為「克卜勒 90」(Kepler-90)的恆星,它周圍有著同樣數量的行星運轉。

克卜勒 90 系統與太陽系的對比

利用  NASA 克卜勒望遠鏡獲得的數據,天文學家近期發現了這個系統中隱藏的第八個行星。這顆行星名為 Kepler-90i,是一顆小質量的岩石行星,由於距離恆星很近,公轉週期僅為大約 14.4 天,可以想像其地表溫度極高。

克卜勒 90 系統幾乎就像迷你版的太陽系

相比克卜勒 90 系統,其他行星系統或許在孕育生命方面會更加有優勢。此次發現的新的系外行星 Kepler-90i 比地球大約大出 30%,它距離恆星很近,其地表溫度據估算可以達到 800K 以上(約合 526 攝氏度)以上。而最外側的行星 Kepler-90h 圍繞恆星公轉的軌道距離則與地球接近。

  NASA 的克卜勒望遠鏡會記錄系外行星從恆星前方經過導致的恆星亮度輕微下降現象,這種亮度下降信號可以讓科學家們間接推算出行星的存在以及這顆行星的很多物理性質。克卜勒望遠鏡在長達 4 年的運作時間裡收集了 3.5 萬個可能的行星信號。科學家們運用自動化分析技術配合人工核對,對所有可疑信號進行判讀。但在微弱的信號面前,這樣的分析方法常常會將它們遺漏掉。

於是,Google 公司下屬「Google 人工智慧」(Google AI)的資深軟體工程師克里斯托弗・沙律和  NASA 薩根博士後研究員范登伯格想到了利用神經網路技術對克卜勒望遠鏡的數據進行分析。

沙律表示:「在我的業餘時間,我開始在網絡上搜尋諸如『運用大數據搜尋系外行星』之類的話題,然後很快注意到克卜勒望遠鏡項目和對外公開發表的海量數據。」他說:「當數據太多,人工分析難以招架時 ,機器學習技術的用武之地就來了。」

他們使用之前已經過篩選的 1.5 萬個信號案例來訓練一個電腦神經系統網路,讓它學會去識別克卜勒望遠鏡數據集中的行星掩星信號。在這項訓練測試中,人工智慧對於真實系外行星信號和假信號的判斷正確率達到了 96% 以上。隨後,當電腦系統已經學會了如何識別掩星信號之後,研究小組開始嘗試讓電腦去對那些在周圍已經發現有行星存在的 670 顆恆星的數據再次進行分析篩查,科學家們認為這些已經被證明存在行星系統的恆星周圍是最有可能存在「漏網之魚」的地方,或許還有其他行星信號之前未能被注意到。

范登伯格表示:「我們發現了很多『假陽性』信號,但其中也可能隱藏著真實的信號。這就像翻遍各種小石塊,尋找真正寶石的過程。如果你的篩子更好,你當然會撈到更多的石塊,但與此同時你撈到寶石的可能性也在增加。」

最終,該神經網絡在已經被歸檔的數據中發現了一個此前在進行人工分析時被忽略的微弱異常信號,最終證明這是天龍座方向上,恆星克卜勒-90 周圍存在的第八顆行星。

Kepler-90i 並非這一神經網絡系統找到的唯一寶石。在克卜勒 80 系統中,他們還找到了這一系統內的第六顆行星。這顆編號為 Kepler-80g 的系外行星大小與地球類似,它和與它同屬一個行星系統的另外 4 顆行星處於一個共振系統內。這樣將造就一個極為穩定的系統,類似之前引發轟動的,擁有 7 顆行星的 TRAPPIST-1 系統。

 有關這些發現的相關論文已經被《天文學雜誌》接受並將在近期出版。沙律和范登伯格下一步計劃讓人工智慧系統對整個克卜勒望遠鏡的全部數據進行篩選分析,屆時電腦將對超過 15 萬顆恆星的亮度數據進行篩查。


智慧照護新革命!AI 機器人成為智慧醫療助手

高齡化浪潮來襲, 2025 年台灣將步入超高齡社會,65 歲以上人口佔比超過 20%。高齡化加上少子化,衍生勞動力短缺不足,經濟部工業局推動「電子資訊智慧製造服務系統推動計畫」,加速服務型機器人產業發展,借鏡日本智慧長照現況,把科技導入照護場域,提升更好的生活品質。
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日本是全球高齡化程度最高的國家,而台灣高齡化的腳步愈來愈快,僅剩不到 5 年的時間準備。因應長期照顧與醫療照護需求,各單位紛紛投入 AI 應用服務,解決人口結構改變問題。綜觀以 AIoT(物聯網 + 人工智慧)為核心的智慧醫療趨勢,可輔助醫療流程、節省人力成本,更提升照護服務效率,為高齡化社會帶來了新的解方。

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台日照護機器人交流會邀請各界分享照護機器人開發與應用案例與經驗。

人工智慧產業前景看好

人類壽命越來越長,智慧醫療正逐步顛覆傳統醫療模式,從遠距醫療、機器人、物聯網到穿戴式裝置,龐大潛在商機吸引國際科技大廠投入。台灣醫療服務水準居亞洲領先地位,尤其是資通訊科技實力鏈結全世界,創新能力與解決方案屢屢獲得市場矚目。當人工智慧遇上健康醫療,擴展未來醫療的無限可能,對社會大眾都有切身影響,不僅引領新一波商業浪潮,也創造出更多的照護服務模式。

醫療與科技結合,帶來新變革也帶動數位時代轉型新契機,未來將有更多關於智慧醫療的布局,解決人口高齡化的社會問題。從另一個面向來看,人口快速老化促使長期照護需求,服務人力是建置完整體系的關鍵因素,衛福部在政策面不斷調整適當的滾動式管理。目前長照 2.0 擴增老年照護服務,以及任何年齡的失能身心障礙者,從長照人力需求來說,缺工現象嚴重,照護機器人將成為醫療、長照的主力。

台日照護機器人交流會

為提供台灣照護場域導入智慧科技之契機,在經濟部工業局指導下,服務型機器人聯盟與台灣智慧樂齡照護創新科技產業大聯盟於 5 月 6 日攜手舉辦「台日照護機器人交流會」,邀請各領域專家分享實務現況,作為研發製造與場域運用參考。經濟部工業局林青嶔簡任技正表示,隨著科技迅速發展,智慧醫療創新服務產業生態系逐漸茁壯,5G 落地、AI 應用更多元,機器人正在改革醫療世界。

圖2_經濟部工業局林青嶔簡任技正表示,超高齡社會即將來臨,透過服務型機器人創新科
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經濟部工業局林青嶔簡任技正表示,超高齡社會即將來臨,透過服務型機器人創新科技能解決照護人力議題。

「台灣和日本一樣,面臨急速老化的超高齡社會,因此對於熟齡及身障者的照護非常重要。呼應長照 2.0 政策,應用科技打造更多元化、人性化的服務,AI 及智慧機器人的運用更是未來顯學。」林青嶔簡任技正分享觀點,這場交流會聚焦台日相關經驗分享與討論,加速業者與國際連結。台灣具有精密機電與 ICT 產業供應體系的優勢,發展機器人科技的腳步正迎頭趕上歐美日等國家,尤其是服務型機器人產業,將是台灣製造業的明日之星!

圖3_因應疫情,透過網路視訊方式進行交流,雙邊合作討論熱烈。
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因應疫情,透過網路視訊方式進行交流,雙邊合作討論熱烈。

促成更多元的服務應用

透過「台日照護機器人交流會」,日本 ATA 協會五島清國部長、日方企業 Reif 與 Whill,以及台方微星科技、全智通機器人、福寶科技分享照護機器人的開發與普及應用現況,透過創新科技解決照護難題。照護機器人的開發,必須掌握使用者需求、符合未來照護趨勢,再藉由實體實驗場域的調校,完美融入生活當中。微星科技、全智通機器人、福寶科技旗下的產品已分別應用於物流、醫療、清潔等領域;因應新冠肺炎疫情的「低接觸」服務型態需求,更加快普及速度。

圖4_日本ATA協會五島清國部長強調照護機器人必須貼近使用者,幫助提升生活品質。
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日本 ATA 協會五島清國部長強調照護機器人必須貼近使用者,幫助提升生活品質。

服務型機器人的創新應用在不同領域逐漸成形,經濟部工業局透過政策資源、科專計畫等大力推動服務型機器人產業化,協助企業轉型發展機器人新事業動能或新創公司設立,包括微星、東元、佳世達、凌群等企業。另外,2018 年成立的「服務型機器人聯盟」,由資策會服創所與台灣智慧自動化與機器人協會(智動協會)合作發起,結合政府及民間力量整合產業鏈上中下游資源,共組國家隊搶攻國內外市場。

服務型機器人聯盟今年度規劃「2021 ROBO COM 蘿蔔控」創意實證競賽,延續場域實證的精神,擴大研發能量及市場化企圖。聯盟持續引入資源,推動機器人業者和學研團隊合作,展開技術及實務交流,共同激盪具市場潛力的創新方案。


 「2021 ROBO COM 蘿蔔控」服務型機器人創意實證競賽資訊

  • 報名期間:即日起至 5 月 15 日
  • 競賽期間:6 月 15 日 - 9 月 30 日
  • 報名資格:不限年齡、學生團隊、社會人士、非營利組織、地方社團乃至公司行號都可組隊報名
  • 組隊資格:接受個人挑戰或多人組隊,團體至多6人

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