人工智能技術在航天領域應用 季自力 陳小衛 萬應虎 牛向華 劉瑾 9787118130140 【台灣高等教育出版社】

內容簡介
人工智慧技術在航天領域發揮了不可替代的科技變革先鋒作用，已成為我國從航天大國向航天強國跨越的重要推手。《人工智慧技術在航天領域應用》系統分析了人工智慧技術在航天領域應用需求，梳理了世界大國人工智慧技術在航天領域的應用現狀，研究了人工智慧在航天領域應用的關鍵技術，提出了人工智慧技術在航天領域應用的總體思路和基本原則、目標任務、重點領域等基本構想，最後給出了推進人工智慧技術在航天領域應用的對策思考。
《人工智慧技術在航天領域應用》可為從事航天裝備發展規劃、研製生產的技術人員和管理人員提供借鑒參考，也可作為航天領域相關專業本科生、研究生的參考教材。

目錄
第一章 人工智慧技術概述
第一節 人工智慧技術的內涵與研究價值
第二節 人工智慧技術發展的歷史與現狀
第三節 我國人工智慧技術的發展
第二章 人工智慧技術在航天領域應用需求分析
第一節 人工智慧技術是航天領域發展的重要支撐
第二節 人工智慧技術天然融合於航天領域
第三節 人工智慧技術在航天領域的主要功能與應用前景
第三章 世界主要國家人工智慧技術在航天領域應用現狀
第一節 中國
第二節 美國
第三節 俄羅斯
第四節 歐洲國家
第五節 日本
第六節 印度
第四章 人工智慧技術在航天領域應用機理與發展趨勢
第一節 人工智慧技術在航天領域應用機理分析
第二節 人工智慧技術在航天領域應用的發展趨勢
第五章 人工智慧在航天領域應用的關鍵技術
第一節 大數據技術
第二節 雲計算技術
第三節 物聯網技術
第四節 腦科學
第五節 自主無人系統技術
第六節 虛擬現實技術
第七節 增強現實技術
第八節 5G移動通信網路技術
第九節 區塊鏈技術
第十節 自主交互集群技術
第十一節 數字孿生技術
第十二節 感存算一體智能計算晶元
第六章 推進人工智慧技術在航天領域應用的基本構想
第一節 推進人工智慧技術在航天領域應用的總體設想
第二節 推進人工智慧技術在航天領域應用的基本原則
第三節 推進人工智慧在航天領域應用的目標任務
第四節 推進人工智慧在航天應用的重點領域
第七章 推進人工智慧技術在航天領域應用的對策思考
第一節 加強人工智慧技術在航天領域應用的頂層設計
第二節 完善人工智慧技術在航天領域應用的配套機制
第三節 構建人工智慧技術在航天領域應用的保障體系
第四節 推進航天領域人工智慧技術應用軍民協同創新
附錄 國務院關於印發新一代人工智慧發展規劃的通知
參考文獻
後記

精彩書摘
《人工智慧技術在航天領域應用》：
1 大力發展人工智慧新興產業
加快人工智慧關鍵技術轉化應用，促進技術集成與商業模式創新，推動重點領域智能產品創新，積極培育人工智慧新興業態，布局產業鏈高端，打造具有國際競爭力的人工智慧產業集群。
智能軟硬體。開發麵向人工智慧的操作系統、資料庫、中間件、開發工具等關鍵基礎軟體，突破圖形處理器等核心硬體，研究圖像識別、語音識別、機器翻譯、智能交互、知識處理、控制決策等智能系統解決方案，培育壯大面向人工智慧應用的基礎軟硬體產業。
智能機器人。攻克智能機器人核心零部件、專用感測器，完善智能機器人硬體介面標準、軟體介面協議標準以及安全使用標準。研製智能工業機器人、智能服務機器人，實現大規模應用並進入國際市場。研製和推廣空間機器人、海洋機器人、極地機器人等特種智能機器人。建立智能機器人標準體系和安全規則。
智能運載工具。發展自動駕駛汽車和軌道交通系統，加強車載感知、自動駕駛、車聯網、物聯網等技術集成和配套，開發交通智能感知系統，形成我國自主的自動駕駛平台技術體系和產品總成能力，探索自動駕駛汽車共享模式。發展消費類和商用類無人機、無人船，建立試驗鑒定、測試、競技等專業化服務體系，完善空域、水域管理措施。
虛擬現實與增強現實。突破高性能軟體建模、內容拍攝生成、增強現實與人機交互、集成環境與工具等關鍵技術，研製虛擬顯示器件、光學器件、高性能真三維顯示器、開發引擎等產品，建立虛擬現實與增強現實的技術、產品、服務標準和評價體系，推動重點行業融合應用。
智能終端。加快智能終端核心技術和產品研發，發展新一代智能手機、車載智能終端等移動智能終端產品和設備，鼓勵開發智能手錶、智能耳機、智能眼鏡等可穿戴終端產品，拓展產品形態和應用服務。
物聯網基礎器件。發展支撐新一代物聯網的高靈敏度、高可靠性智能感測器件和晶元，攻克射頻識別、近距離機器通信等物聯網核心技術和低功耗處理器等關鍵器件。
2 加快推進產業智能化升級
推動人工智慧與各行業融合創新，在製造、農業、物流、金融、商務、家居等重點行業和領域開展人工智慧應用試點示範，推動人工智慧規模化應用，全面提升產業發展智能化水平。
智能製造。圍繞製造強國重大需求，推進智能製造關鍵技術裝備、核心支撐軟體、工業互聯網等系統集成應用，研發智能產品及智能互聯產品、智能製造使能工具與系統、智能製造雲服務平台，推廣流程智能製造、離散智能製造、網路化協同製造、遠程診斷與運維服務等新型製造模式，建立智能製造標準體系，推進位造全生命周期活動智能化。
智能農業。研製農業智能感測與控制系統、智能化農業裝備、農機田間作業自主系統等。建立完善天空地一體化的智能農業信息遙感監測網路。建立典型農業大數據智能決策分析系統，開展智能農場、智能化植物工廠、智能牧場、智能漁場、智能果園、農產品加工智能車間、農產品綠色智能供應鏈等集成應用示範。
智能物流。加強智能化裝卸搬運、分揀包裝、加工配送等智能物流裝備研發和推廣應用，建設深度感知智能倉儲系統，提升倉儲運營管理水平和效率。完善智能物流公共信息平台和指揮系統、產品質量認證及追溯系統、智能配貨調度體系等。
智能金融。建立金融大數據系統，提升金融多媒體數據處理與理解能力。創新智能金融產品和服務，發展金融新業態。鼓勵金融行業應用智能客服、智能監控等技術和裝備。建立金融風險智能預警與防控系統。
智能商務。鼓勵跨媒體分析與推理、知識計算引擎與知識服務等新技術在商務領域應用，推廣基於人工智慧的新型商務服務與決策系統。建設涵蓋地理位置、網路媒體和城市基礎數據等跨媒體大數據平台，支撐企業開展智能商務。鼓勵圍繞個人需求、企業管理提供定製化商務智能決策服務。
智能家居。加強人工智慧技術與家居建築系統的融合應用，提升建築設備及家居產品的智能化水平。研發適應不同應用場景的家庭互聯互通協議、介面標準，提升家電、耐用品等家居產品感知和聯通能力。支持智能家居企業創新服務模式，提供互聯共享解決方案。

前言/序言
人工智慧是在多種學科深入研究、相互滲透的基礎上發展起來的，是一門綜合性很強的邊緣學科和前沿科學，也是一門新思想、新理論、新技術不斷湧現的新興學科，引領未來的戰略性技術。進入21世紀以來，人工智慧作為三大尖端技術之一，發展極為迅速，並在各個行業和領域得到廣泛應用，對人類生產、生活產生了巨大而深遠的影響，成為推進社會經濟發展的重要推手。世界主要發達國家把發展人工智慧作為提升國家競爭力、維護國家安全的重大戰略，加緊出台規劃和政策，力圖在新一輪國際科技競爭中掌握主導權。人工智慧作為新一輪產業變革的核心驅動力，將進一步釋放歷次科技革命和產業變革積蓄的巨大能量，並創造新的強大引擎，重構生產、分配、交換、消費等經濟活動各環節，形成從宏觀到微觀各領域的智能化新需求，催生新技術、新產品、新產業、新業態、新模式，引發經濟結構重大變革，深刻改變人類生產生活方式和思維模式，實現社會生產力的整體躍升。
當前，新一代人工智慧相關學科發展、理論建模、技術創新、軟硬體升級等整體推進，正在引發鏈式突破，推動經濟社會各領域從數字化、網路化向智能化加速躍升。作為引領新一輪科技革命和產業變革的戰略性技術，人工智慧的產業化已經取得了顯著的效果，顯示出帶動性很強的「頭雁」效應。隨著人工智慧技術的進一步成熟以及政府和產業界投入的日益增長，人工智慧應用的雲端化將不斷加速，全球人工智慧產業規模在未來10年將進入高速增長期。為加快發展人工智慧技術，我國部署了智能製造等國家重點研發計劃、重點專項，印發實施了「互聯網+」人工智慧三年行動實施方案，從科技研發、應用推廣和產業發展等方面提出了一系列措施。2017年7月，國務院發布《新一代人工智慧發展規劃》，將新一代人工智慧放在國家戰略層面進行部署，描繪了面向2030年的我國人工智慧發展路線圖，旨在構築人工智慧先發優勢，把握新一輪科技革命戰略主動性。
在航天領域，人工智慧擁有巨大的應用前景，航天測控、衛星遙感、空間機器人等都離不開人工智慧技術的支持。在面向深空探測、小天體著陸、大型變結構航天器等航天任務中，需要用智能化的方法和手段研究自主規劃、自主導航、自主控制、自主故障檢測等，用智能化的技術完成高速信息處理，實現智能控制、協同制導等。作為引領未來的戰略前沿技術，人工智慧技術與航天領域的結合有其特殊優勢，空間環境廣袤單純、航天任務流程標準化程度高、航天器在軌自主性需求高、航天控制系統自動化基礎較好，特別是近年來航天大發展積累的大量的、多維的、完備的基礎大數據和知識庫等，為人工智慧技術在航天領域的應用提供了良好的基礎，智能感知（學習）、主動認知、自動控制、自主管理、複雜處理、互聯互通、重構升級等已成為未來航天系統的基礎能力。當前，新一代人工智慧技術的相關學科發展、理論建模、技術創新、軟硬體升級等整體推進，正在引發鏈式突破，推動航天領域從數字化、信息化、網路化向智能化加速躍升。把增強原始創新能力作為重點，加快人工智慧技術研發應用，是新時代發展航天事業必須著力推進的一項重大戰略任務。
世界主要發達國家把發展人工智慧作為提升航天領域競爭力、維護太空安全的重大戰略，加緊出台規劃和政策，圍繞核心技術、頂尖人才、標準規範等強化部署，加大智能自主控制技術的研發力度，力圖在新一輪的太空領域競爭中掌握主導權，航天智能在全球範圍內正在如火如荼的發展中。世界航天領域的競爭不僅是航天裝備層面的較量，也是技術儲備、數據知識、創新實力、協同能力和智能化水平的較量。人工智慧的應用水平將成為大國之間航天領域比拼的重要標誌，圍繞智能話語權的爭奪將日益激烈。人工智慧必將成為21世紀航天科技發展的核心驅動力，進一步釋放歷次科技革命和產業變革積蓄的巨大能量，並創造新的強大引擎，重構航天科研開發的各個環節，形成各層次、各領域的智能化新需求，催生新技術、新產品、新業態和新模式，引發航天科技領域的重大變革。隨著人工智慧、大數據、雲計算、物聯網、區塊鏈等新一代信息技術向航天領域的加速滲透，航天發展逐步向感測器為中心、數據為中心、信息為中心、向認知／行動為中心轉變；人工智慧技術與航天裝備製造領域的不斷融合、加速應用，引發了航天發展理念、研製生產模式、製造手段和價值鏈的重大變革。
人工智慧技術作為一種顛覆性技術，為航天事業發展注入「人工大腦」，實現更自主的任務規劃、更高效的地面測試、更可靠的設計保障，將為人類探索太空、接觸其他生命體提供更多可能性。人工智慧應用於航天領域，將對情報分析、任務規劃、指揮決策等產生重要影響，推動獲取信息、傳輸信息、分析信息、制定決策、執行任務的整個流程自主化、快捷化。這些年來，人工智慧技術在航天領域發展迅速，包括智能感知、智能決策、任務規劃、智能控制、智能集群與協同、智能診斷等方面。在面向深空探測、小天體著陸、大型變結構航天器等未來航天任務中，需要用智能的方法研究自主規劃、自主導航、自主控制、自主故障檢測等，用智能的技術完成高速信息處理，實現智能控制協同制導等。