资讯动态｜机器视觉：给航天器装上“火眼金睛”
作为人类感知世界的核心能力，视觉系统承载着80%以上的环境信息获取功能。机器视觉是用摄像头和人工智能算法给机器装上“电子眼”，以实现人眼功能，甚至超越人眼功能。什么是机器视觉？这项技术有哪些典型应用？在深空探测中，机器视觉如何帮助航天器突破传统传感器局限，在浩瀚宇宙中实现自主“观天测地”？
本期首都科学讲堂走进清华大学附属中学朝阳学校南校区，邀请北京航空航天大学宇航学院教授袁丁，带你一起给航天器装上一双“火眼金睛”。
北京航空航天大学宇航学院教授袁丁做客首都科学讲堂
“人类获得信息的80%来自视觉。”袁丁教授从人类视觉的重要性讲起。“视觉是人类最高级别的感知：人类大脑有30%的区域都在处理视觉信息，比处理听觉、触觉的区域加起来还大3倍。”
那么，我们能不能给机器也装上“眼睛”，让它们也能感知外部世界呢？袁丁教授介绍说，科研人员运用计算机、传感器等设备与算法模拟人类视觉，通过自动处理分析图像或视频，使机器能够“看懂”环境并自主决策。
袁丁教授还介绍了机器视觉的发展史和目前的应用领域。“其实，我们身边就有很多机器视觉的应用，停车场和高速路出入口的车牌识别、安监系统的人脸识别和手机的人脸支付，以及最新的车辆辅助驾驶等方面。”袁丁教授说。
袁丁主要介绍了机器视觉在航天器领域的应用，她介绍说，科研人员为航天器装上了“眼睛”，让卫星和行星探测器能够在茫茫的宇宙中看清地球、月球、火星和其他的小行星。同时，也给月球车和火星车装上了“眼睛”，让它们能够在陌生的星球上自主导航，去探索陌生的星球。
袁丁教授还以中国探月工程为例，介绍了机器视觉的具体应用。在玉兔号的探月之旅中，机器视觉技术为玉兔号装上了“眼睛”，让它能够在崎岖的月面自主行走、透视尘埃下的岩石密码，看穿矿物成分，留下人类探索的“数字脚印”。“机器视觉中的三维感知技术让玉兔号知道哪里可以走，哪里不可以走。”袁丁教授强调。
“月球探测器可不可以戴上更多、更清晰的摄像头？”“机器视觉在复杂的太空环境中会受到哪些影响？”讲座结束前，袁丁教授还回答了学生们的提问。
首都科学讲堂由北京市科协主办，北京科学中心、北京青少年科技中心、北京青少年科学基金会、北京科学教育馆协会承办。2025年，首都科学讲堂继续高举首都科学文化旗帜，以北京科学中心为主阵地，广泛联动各方力量，结合前沿热点科技、重点展览展项，走进远郊区及大中小学校，走进科研院所、国家重点实验室等，努力构建多元主体共同参与的大科学文化新格局，打造首都科普亮眼“名片”，服务公民科学素质提升和北京国际科技创新中心建设，满足人民群众对美好生活的向往。
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来源： 数字北京科学中心
资讯动态｜AI赋能列车节能运行，推动未来清洁能源交通发展
随着城市化进程的加速和人口的不断增长，城市交通拥堵和能源消耗问题越来越严重，而轨道交通作为一种高效、环保、便捷的交通方式，具有很大的发展潜力和市场前景。在人工智能时代，轨道交通的节能技术也在不断地发展和完善，为实现更高效、更环保的轨道交通提供了有力支持。
7月12日，首都科学讲堂邀请北京交通大学自动化与智能学院教授荀径，为观众解读人工智能技术如何让轨道交通“提档升级”。
“人类社会正加速迈入人工智能时代。”讲座伊始，荀径从自身经历介绍人工智能对他的影响。1997年，一台名为“深蓝”的电脑在一场国际象棋的博弈中打败了国际象棋冠军加里·卡斯帕罗夫。2016年3月，人工智能软件 AlphaGo 战胜了世界围棋冠军李世石。
“和国际象棋相比，围棋作为人类智慧的象征，其复杂程度远超想象。这场胜利不仅仅是一场简单的比赛输赢，它标志着人工智能在复杂决策领域取得了突破性的进展，让人们真切地感受到了人工智能的强大力量。”荀径说。
荀径教授还介绍说，“从2015年开始，世界上顶级的两本学术期刊《自然》和《科学》多次以人工智能研究新进展为封面文章，可见人工智能正在突飞猛进地发展，人类社会正在加速迈入人工智能时代。”
“请问以下哪种交通方式不属于轨道交通？”“一列满载的列车最重能和下面哪个物体差不多？”“你知道列车最快能跑多快吗？”“两列相向运行的高速列车最近距离是多少？”介绍完人工智能发展现状，荀径教授的话题转到了轨道交通，一连串的互动问题让台下的观众纷纷举手回答。
轨道交通是我国的关键基础设施和重要的基础产业。在列车耗能问题上，荀径教授介绍说，牵引用电通常占系统总用电量的50%及以上。
“2024年全国城轨交通总电能耗270亿千瓦时，同比增长6.83%；平均每车公里电能消耗3.54千瓦时，同比下降0.42%”，荀径教授用数据批驳了“中国高铁1公里耗1万度电”的谣言，“一列高速列车跑一公里消耗约20度电，一列城轨列车跑一公里消耗约10度电。”荀径教授说。
对于列车如何节能的问题，荀径教授介绍说，此前列车的节能驾驶是在确保安全和服务准时的情况下尽可能高效地操纵列车，现阶段，我们主要利用列车运行图与速度曲线一体优化来实现节能。
谈到未来，荀径强调，随着全球对可持续交通的需求日益增长，氢燃料电池列车作为一种绿色、零排放的轨道交通工具，逐渐受到各国的关注和研究。研究氢燃料电池列车的节能运行优化方法，可以降低系统整体能耗、减少用氢成本，同时延长列车关键部件的使用寿命，在推动清洁能源交通技术方面具有重要的现实意义。
“中国的高铁和日本的新干线哪个跑得更快？”“未来的列车可以用核能吗？”讲座互动环节中，荀径为观众一一耐心解答了相关问题。
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