留炎彬

近日，一項(xiàng)關(guān)于利用大型語(yǔ)言模型（llm）進(jìn)行航天器自主控制的研究引起關(guān)注。研究人員通過模擬競(jìng)賽的方式，測(cè)試了chatgpt在航天器操控方面的表現(xiàn)。結(jié)果顯示，chatgpt在自主航天器模擬競(jìng)賽中取得了第二名的優(yōu)異成績(jī)，僅次于一個(gè)基于不同方程的模型。這一成果不僅展示了llm在航天領(lǐng)域的應(yīng)用潛力，也為未來(lái)的航天自主系統(tǒng)開發(fā)提供了新的思路。

隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展，衛(wèi)星數(shù)量不斷增加，未來(lái)人類將無(wú)法手動(dòng)控制所有衛(wèi)星。此外，在深空探測(cè)中，光速的限制使得我們無(wú)法實(shí)時(shí)直接控制航天器。因此，開發(fā)能夠自主進(jìn)行決策的機(jī)器人系統(tǒng)成為航天領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。為了推動(dòng)相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新，近年來(lái)航空航天研究人員創(chuàng)建了基于熱門游戲《坎巴拉太空計(jì)劃》的“坎巴拉太空計(jì)劃微分博弈挑戰(zhàn)賽”。這一挑戰(zhàn)賽為研究人員提供了一個(gè)相對(duì)真實(shí)的環(huán)境，用于設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)和測(cè)試自主系統(tǒng)。競(jìng)賽包括多種場(chǎng)景，例如追逐和攔截衛(wèi)星的任務(wù)，以及躲避探測(cè)的任務(wù)。

在即將發(fā)表于《空間研究進(jìn)展》雜志的一篇論文中，一個(gè)國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)介紹了他們的參賽方案：一款商業(yè)化的llm，類似于chatgpt和llama。研究人員選擇使用llm的原因在于，傳統(tǒng)的自主系統(tǒng)開發(fā)方法需要經(jīng)過多次訓(xùn)練、反饋和優(yōu)化，而坎巴拉挑戰(zhàn)賽的使命是盡可能真實(shí)地模擬現(xiàn)實(shí)情況，這意味著任務(wù)可能僅持續(xù)數(shù)小時(shí)，因此持續(xù)優(yōu)化模型是不切實(shí)際的。相比之下，llm已經(jīng)在大量人類文本上進(jìn)行了訓(xùn)練，因此在最佳情況下，它們只需要經(jīng)過少量的精心提示詞工程和幾次嘗試，就能為特定情境找到合適的上下文。

據(jù)it之家了解，為了使llm能夠?qū)嶋H操控航天器，研究人員開發(fā)了一種方法，將航天器的狀態(tài)和目標(biāo)以文本形式進(jìn)行描述，并將其傳遞給llm，請(qǐng)求其提供關(guān)于如何調(diào)整和操縱航天器的建議。隨后，研究人員開發(fā)了一個(gè)轉(zhuǎn)換層，將llm基于文本的輸出轉(zhuǎn)換為能夠操作模擬航天器的功能代碼。通過一系列簡(jiǎn)單的提示詞和一些微調(diào)，研究人員成功讓chatgpt完成了挑戰(zhàn)中的許多測(cè)試任務(wù)，并最終在競(jìng)賽中獲得第二名。

值得注意的是，這些研究工作是在chatgpt最新的4.0版本發(fā)布之前完成的。盡管如此，llm在航天領(lǐng)域的應(yīng)用仍面臨諸多挑戰(zhàn)，尤其是避免“幻覺”（即無(wú)意義的、不合理的輸出）的問題。在現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中，這種錯(cuò)誤輸出可能會(huì)帶來(lái)災(zāi)難性的后果。然而，這一研究結(jié)果仍然充分展示了即使是現(xiàn)成的llm，在吸收了大量人類知識(shí)后，也能以意想不到的方式被應(yīng)用于實(shí)際工作中。

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