识别导弹基地 人类耗60小时 AI只需42分钟!

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■美国爱国者地空导弹系统运输起竖发射车挑战。

本报讯

美国研究人员训练出一个深度学习算法(AI),用以识别“东亚某国”地空导弹基地。这些算法比人类的速度快几百倍,高效找出分布在一块近9万平方公里区域内的地空导弹发射场。这种人工神经网络基于能够过滤和学习大量资料的人工神经层,达到人类图像分析专家90%的准确率。

细胞在受控的细胞培养皿条件下进行称重,测得的重量约为2到3纳克。天平称重臂放到培养皿底部,轻推拣起单个细胞。 

令人震惊的是,这种方法还将发现潜在导弹基地的时间从60小时减少到42分钟。

可怕之处在于,这只是公开的“民间”研究。“用算法发现潜在的导弹基地位置,据我所知,这为人类节省了很多时间” 密苏里大学电气工程和电脑科学教授Curt Davis谈了谈他们的研究方向。

这个研究发表在《应用遥感》杂志上,展示了一种用于大量卫星图像分析的深度学习模型,能够识别情报机构和国家安全专家感兴趣目标。

在卫星图像分析中应用深度学习AI的挑战通常很难解决。与人脸、地点或者物体识别相比,卫星图像对深度学习算法提出了更大的挑战。因为卫星图像会从多个角度进行拍摄,同一地点的建筑物可能在照片上是颠倒的,另外同一地点的不同时间里云层的变化也很不一样。

另一个主要问题是相对缺乏大型训练资料集,包括用于训练深度学习算法的手工标记的示例,需要用它来准确识别卫星图像的特征。

对此,Davis团队将全球约2200个地点的公共资料与影响解决方案商DigitalGlobe卫星图像结合在一起,创建自己的训练资料,然后通过测试4种深度学习模型找到最佳测试资料。

但研究人员手中确认的地空导弹基地图片只有90个。这样一个小型训练资料集通常无法产生准确结果。为了解决这个问题,Davis等人将原始图像稍微改变了方向,把90多个训练样本转换成大约893000个训练样本。这项研究中的成绩很可能得益于导弹发射基地占地很大,在卫星图像上看也有独特的图案。卫星图像之间的分辨率也差异很大。这让问题进一步变得复杂,想要深度学习算法效果最好,通常需要给定相同大小的图片。另外,除了可见光图像之外,不少卫星拍摄的还是红外或者其他光谱波段的图像。

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