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人工智能和火星上的沙丘如何一次一粒地揭示地球的历史
测量作用在单个沙粒上的力的创新技术可以帮助科学家揭示风如何塑造火星表面。
来源:Space.com: NASA，太空探索和天文新闻测量作用在单个沙粒上的力的创新技术可以帮助科学家揭示风如何塑造火星表面。
该方法由巴西坎皮纳斯州立大学的研究人员开发，使用沙丘表面的图像来估计作用在每粒沙子上的力。通过结合实验室实验、计算机模拟和人工智能 (AI)，该团队生成了详细的力图，揭示了沙丘形成的物理原理。
沙丘表面沙丘，特别是新月形的“新月形”沙丘，在风或水流过松散沙子的地方形成——从地球上的沙漠和海底到火星上尘土飞扬的平原。根据该大学的一份声明，科学家可以跟踪它们的运动来推断盛行风和环境条件，但迄今为止，测量驱动每个颗粒运动的力量是不可能的。
火星尘土飞扬的平原 声明“为了测量作用在每个颗粒上的力，你需要在每个颗粒上放置一个微型加速度计，而这根本不存在，”研究人员在声明中说。
为了克服这一挑战，该团队在实验室环境中重新创建了微型水下沙丘，并进行了详细的 3D 模拟，以计算作用在每个颗粒上的精确力。然后，他们训练了一个卷积神经网络（一种用于图像识别的人工智能形式），将沙丘图像与模拟中相应的“力图”联系起来。经过训练，人工智能可以直接从视觉数据推断力量的分布。当在新图像上进行测试时，它准确地预测了起作用的力，即使对于它以前从未见过的沙丘形状也是如此。
人工智能的一种形式博士后研究员、该研究的主要作者雷纳托·米奥托 (Renato Miotto) 在声明中表示：“只要有能够准确再现材料行为的模拟，就可以分析图像中可见的任何颗粒系统，无论是冰、盐还是合成颗粒。”
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