衛(wèi)星“醫(yī)生”期待人工智能 專訪中科天塔CTO董衛(wèi)華：大模型將重塑航天業(yè)｜對話未來科技

每經(jīng)記者 楊煜    每經(jīng)編輯 楊夏    

衛(wèi)星健康管理一直是航天業(yè)的熱門話題——對衛(wèi)星的精心呵護可以極大延長衛(wèi)星的“壽命”，從而節(jié)省衛(wèi)星的建造和發(fā)射成本，因此，巨大的經(jīng)濟價值蘊藏其中。如今，人工智能大模型正在這一領域初試牛刀。

2024年10月，西安中科天塔科技股份有限公司（以下簡稱“中科天塔”）發(fā)布航天私域大模型“華山”，可通過語音、文本互動，實現(xiàn)航天器在軌管理和航天器管理人員培訓。隨后，中科天塔完成近億元A輪融資，進一步加碼航天私域大模型產(chǎn)品。

當前，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)已步入加速建設期。隨著在軌衛(wèi)星數(shù)量的爆發(fā)式增長，衛(wèi)星管理業(yè)務也將被同步推至新的數(shù)量級，人工智能的優(yōu)勢和潛力愈發(fā)凸顯，這也是中科天塔CTO董衛(wèi)華堅定看好大模型價值的初衷。

董衛(wèi)華在接受《每日經(jīng)濟新聞》記者專訪時坦言，業(yè)內(nèi)一直對人工智能抱有很大的期望，而ChatGPT這樣的大語言模型的出現(xiàn)，為行業(yè)帶來了更多的技術手段和價值。在董衛(wèi)華看來，大模型至少會成為一個非常好的助手，同時，隨著研究的深入，大模型展現(xiàn)出來的能力很有可能完全顛覆整個衛(wèi)星控制，實現(xiàn)完全的自動化和智能化。

董衛(wèi)華

衛(wèi)星“醫(yī)生”期待人工智能

NBD：AI技術與衛(wèi)星健康管理業(yè)務的接合點從何而來？

董衛(wèi)華：衛(wèi)星健康管理的內(nèi)涵可以分為三層。

第一層，在衛(wèi)星出現(xiàn)故障后，地面人員（或系統(tǒng)）能夠?qū)收峡焖俣ㄎ?、快速解決；第二層，預測故障，有一些故障在發(fā)端之前是有端倪的，要能夠預測故障并及時處理；第三層則是實現(xiàn)星上自動診斷，讓衛(wèi)星能夠與地面人員共同“討論”、解決問題。

第三層，也就是最后一層，目前還沒有實現(xiàn)，但這是大家共同追求的一個更大的目標，原因在于，前面兩層其實都需要地面工作人員的強力配合，但隨著衛(wèi)星數(shù)量的增加，人力已經(jīng)慢慢沒有辦法承擔這個工作量。

衛(wèi)星數(shù)量增加后，相關專業(yè)知識也會累積得越來越多，僅靠一兩個衛(wèi)星工程師很難完成這些知識的整理工作。例如，故障的條目盡管各自獨立，但故障之間其實有關聯(lián)性，在關聯(lián)性越來越多的時候，人腦很多情況下已經(jīng)無法處理了。

特別是擔當衛(wèi)星管理工作的一般都是基礎人員，他們本身對這個領域?qū)I(yè)知識的掌握度就不足，難度也就更大了。因此，業(yè)內(nèi)通用的想法是，由計算機代替人來處理這些知識和關聯(lián)性，人則負責提供所需的技術支持。

此外，隨著深空項目的增加，時延的問題也會更加突出。以火星探測為例，火星到地球的信號傳輸時間長達八分鐘，等故障出現(xiàn)之后，人再去做判斷，一來一回可能就要耗費半個小時。因此，未來肯定要依靠衛(wèi)星等航天器的自主能力，使計算機在經(jīng)過專門訓練后，實現(xiàn)快速診斷，更高效地完成處置工作。

基于這兩點，在衛(wèi)星健康管理領域，業(yè)內(nèi)一直對人工智能抱有很大的期望。實際上，我們一直在做人工智能算法方面的研究工作，ChatGPT這樣的大語言模型出來后，我們也希望它能為我們帶來更多的技術手段和價值。

NBD：以公司的“華山”大模型為例，如何賦能衛(wèi)星健康管理？

董衛(wèi)華：衛(wèi)星健康管理作為地面工程師日常最常用的功能，幾乎每時每刻都要用，假如衛(wèi)星的壽命是20年，這個功能就要伴隨衛(wèi)星運行20年。不過，衛(wèi)星在軌運行時常會出現(xiàn)各種各樣不常見的故障，這就要求地面故障診斷系統(tǒng)擁有足夠的靈活性。

但目前行業(yè)面臨的最大問題就是，一旦衛(wèi)星出現(xiàn)一些極端的異常情況，傳統(tǒng)的健康管理系統(tǒng)會完全失效，對地面人員也沒有任何幫助。我們認為，大模型這樣的人工智能算法擁有足夠的靈活性，只要用更多的數(shù)據(jù)、更多的知識武裝它的“頭腦”，理論上能夠比投入一線的衛(wèi)星管理人員的能力更強。

一般衛(wèi)星的管理團隊分為前后臺，前臺人員負責一些基礎的工作，7×24小時對衛(wèi)星做長期、持續(xù)的監(jiān)視和控制；后臺是更有經(jīng)驗的專家，這些專家在那些極端異常情況發(fā)生時，為前端的同事提供技術和知識經(jīng)驗的支撐，我們的目標就是在“后臺”的部分發(fā)揮作用。

我們的大模型訓練好之后，可以取代部分后臺專家的一些工作，減輕他們的工作量。因為隨著衛(wèi)星規(guī)模的增加，這樣的故障會頻繁出現(xiàn)，專家支持的強度也會非常大。我們希望利用大模型這樣的技術手段，替代這些專家的經(jīng)驗和知識，為前臺的技術人員提供輔助和支撐。

這是一個比較穩(wěn)妥的思路，也是最有意義的思路，因為這部分工作的強度確實在逐年增加，用大模型能很好地把強度降下來。此外，隨著我們研究的深入，我們認為大模型展現(xiàn)出來的能力，很有可能完全顛覆整個衛(wèi)星控制，變成完全的自動化和智能化，這是我們新的目標。

大模型有上限，但至少是一個好助手

NBD：公司為什么選擇自研大模型？

董衛(wèi)華：一開始我們并沒有打算推出自己的模型，而是計劃在第三方模型的基礎上開發(fā)智能化應用，來解決我們行業(yè)中的問題，但我們發(fā)現(xiàn)，通用模型難以滿足我們這一行業(yè)的特殊需求。

大語言模型由于是生成式人工智能，所以時常會胡言亂語。但在衛(wèi)星健康管理領域，大模型的反饋結果哪怕有一些瑕疵也是無法容忍的。舉個例子，衛(wèi)星出現(xiàn)故障，工程師問大模型故障是什么、如何解決，假如大模型不知道，但編造出了故障理由和處置方法，那這是非常嚇人的。

因此，我們需要限制大模型的知識輸出，要求大模型的所有判斷都要有依據(jù)、有原則，且能夠充分理解航天領域的各種術語。但不管我們怎么去寫提示詞，包括提出特殊的限制和要求，通用模型可能都很難達到期望效果，所以最后我們也是迫不得已才去訓練自己的模型。

做一個類比的話，通用大模型就像一個剛剛畢業(yè)進入行業(yè)的大學生，他的通用技能是基礎，但專業(yè)技能才是做好手頭工作的必備條件，因此他一定要經(jīng)過行業(yè)的專業(yè)培訓，重塑一個航天的世界觀；同時，也只有突破了專業(yè)技能這層窗戶紙，他的通用技能才能慢慢發(fā)揮價值。

就“華山”大模型而言，它的能力接近一個人剛?cè)胄幸粌赡甑乃?，可以做一些簡單的工作，理解一些簡單的問題，一旦進入特別復雜的問題，其實它的能力是遠遠不夠的，這時候可能需要更大的算力，我們正在解決這樣的問題。

NBD：公司如何解決大模型出現(xiàn)的“幻覺”問題？

董衛(wèi)華：目前行業(yè)內(nèi)有一些專門的技術可以解決部分問題，可以通過給大模型明確的要求，來減少“幻覺”的輸出。另外就是通過訓練的方式，構造各種訓練數(shù)據(jù)，讓大模型獲知哪些情況下不允許隨意發(fā)揮。這是目前兩種通用的手段，解決了現(xiàn)在百分之八九十的問題，但是還有10%始終消除不了。

NBD：為什么有10%始終無法消除？

董衛(wèi)華：我認為這可能是技術本身造成的，從算法機制上來講，大語言模型是生成式人工智能，其實際上是一個概率計算問題，有一部分概率就是在你的控制范圍之外的。那么，在知道技術的上限后如何用好技術，就是我們技術研發(fā)人員的職責。

大模型很有可能沒有辦法像想象中那樣大量替代現(xiàn)有人員，但我認為，它至少會成為一個非常好的助手。助手可以允許犯錯，同時助手能夠大大簡化個人的工作量和工作強度，目前來看，這也是大模型在我們這個專業(yè)領域里實現(xiàn)應用的一個比較現(xiàn)實的想法。

未來十年，大模型重塑航天業(yè)

NBD：您如何看待大模型對航天業(yè)的遠期影響？

董衛(wèi)華：其實，航天業(yè)各個領域的技術成熟度是非常高的，但我認為未來十年，航天業(yè)的各個領域——哪怕是再小、再專的一個領域，都會用大模型技術對領域原有的技術進行重塑，可能是解決、優(yōu)化原先存在的問題和不足，甚至對原先做的好的地方也會有加持。

對我們公司來講，大模型也是未來公司最主要的發(fā)展方向。我們希望利用我們的經(jīng)驗和模型為航天的專業(yè)領域賦能，目前已經(jīng)對接了大致4到5家用戶，計劃今年讓現(xiàn)有的模型能夠在衛(wèi)星健康管理領域落地。

大模型真正有什么好處，我認為只有用過之后才能發(fā)現(xiàn)它的價值，這也是我們自身的實踐經(jīng)驗，一開始我們只是把大模型當做一個聊天工具，但有一次在做一個功能設計的時候，我突然意識到，我應該把它當成一個“人”來看待。

當然，因為大模型不是通用人工智能，所以它還不能變成一個通用的人，但是在某一個領域里面，就應該把它當成一個“人”來看待，我們應該想怎么訓練他，讓這個人了解他的工作、怎么去完成工作，而這個訓練工作一定是需要這個行業(yè)去做的，否則大模型永遠無法為你提供價值，只能是一個聊天工具。

只有用大模型去完成你的工作，把它當作一位新來的同事去訓練它，它才可能給你帶來價值，否則大模型至少在某些行業(yè)特別是垂直領域里面，價值還是零。

NBD：目前公司針對大模型產(chǎn)品有哪些開發(fā)方向？

董衛(wèi)華：首先，我們計劃實現(xiàn)大模型在衛(wèi)星健康管理領域的落地，一開始我們預想產(chǎn)品部署上去后可以很快發(fā)揮作用，但目前來看，可能還需要跟用戶一起對大模型的正確性做很長時間的確認，才能真正發(fā)揮作用。

其次，我們希望突破大模型在衛(wèi)星軌道控制、計算領域的應用，讓“華山”大模型達到一名初級軌道控制工程師的水平。我們的最終目標是讓大語言模型能夠在衛(wèi)星上真正發(fā)揮作用，健康管理是一方面，軌道控制是另外一方面，即衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)問題后，可以自主地對自己的軌道進行調(diào)整和變化。

此外，目前我們更多是在私域領域向客戶推廣，但也希望我們的模型能夠為更多商業(yè)航天公司賦能，因此我們計劃打造一個行業(yè)線上工具，面向中國商業(yè)航天的用戶開放訪問權限，讓大家體驗一下如何用大模型去做一些文檔生成式的工作，這也是航天項目和航天公司日常工作中經(jīng)常出現(xiàn)的一項需求。

封面圖片來源：視覺中國-VCG111511015588