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作者：星空拾辞

NASA的载人飞船们目前依赖于人工控制的无线电系统与地球通信。但是随着空间数据的暴涨，NASA将目光放在了智能无线电上——将人工智能结合到空间通信网络中，来迎合目前的需要并且可以提升效率。NASA的Glenn调查中心认知通信项目首席调查官Janette C. Briones认为现代空间通讯系统使用一系列复杂的软件来为科学及探索任务提供支持，通过人工智能和机器学习，卫星们可以无缝操作这些系统，在命令来临之前就做出即时决定。

了解智能无线电的最简单方式是从地面应用开始。在美国，联邦通信委员会（FCC）将适用于通信的部分电磁波谱分给了广大使用者，例如适用于手机服务，卫星无线电、蓝牙、WiFi等等。想象一片水源中连接着的有限的水龙头，如果把电磁波谱看成水源，那么其实相应的“水龙头”数量是有限的。

如果水龙头都用光了，会发生什么？当所有的接口都已被使用，一台设备如何能接入电磁波谱呢？

像智能无线电这样的通过软件辅助的无线电系统，利用人工智能来自动调配电磁波谱中未充分利用的部分，而无需人类介入。这些“空白地带”当前还没有被使用，但是已经被许可，是电磁波谱的各个碎片。联邦通信委员会允许当一个频率的第一使用者没有使用这个频率时，认知无线电可以暂时使用它，直到使用者开始再次使用为止。

就我们用于类比的水源和水龙头的故事来说，认知无线电懂得利用那些被“浪费”的水资源，也就是说，不管“水龙头”对应的频率是多少，它都可以使用：当一个许可设备停止使用它的无线频率，认知无线电就会接管这个频率，直到这个设备再度使用为止。智能无线电可以从一个“白色地带”切换到另一个“白色地带”，只要目前有可以使用的频率，它就会去使用。

智能技术的不断发展对于建造通信系统有新兴的推动作用，科学家认为，在探索宇宙空间的一系列任务中，这些技术会使我们的通讯网更高效，更有弹性。通过将人工智能和认知无线电一并整合到我们的网络中，我们会提升效率，自主性，并且更信赖空间通信系统。对于NASA来说，认知无线电可以减少由于太空环境的独特性而导致的一系列挑战，比如由太阳和其他星体释放出的电磁辐射（太阳风），充斥着宇宙空间，可能对特定频率产生干扰。

Glenn调查中心正在不断试验，想要创造出一种有能力辨别且适应太阳风的认知无线电应用，利用机器学习技术，它们可以在太阳风频率范围内用那些在受干扰频率之外的频率来传送信号，或者使用那些保证不会失真的频率。未来，NASA的认知无线电甚至可以学习在剧烈太阳风事件中暂时关掉自己来减少太阳风辐射对它的损害。自适应无线电软件可以避开太阳风的不利影响，提高向人类传输科学探索数据的效率。

智能无线电网络也暗示了对地交替数据通道的可行性。这个过程可以同时利用多通道来确定数据传输的优先级并传输数据来避免干扰。认知无线电的人工智能也可以提前分发下行链路，仅仅用几小时的时间，相对于原来的几星期时间更能提升规划的效率。