40、板载数据挖掘：多领域的创新应用与发展

板载数据挖掘：多领域的创新应用与发展

1. 水下应用中的板载数据挖掘

在水下应用场景中，板载数据挖掘有着广泛的应用机会。例如在一项研究海底的项目中，自主水下航行器（AUVs）被用于寻找近海泥火山附近或富含有机物区域的细菌垫。多个 AUVs 协同工作时，它们采集的图像可以组合成视频镶嵌图和地理参考图像，展示所探索的区域。

科学家们开发了 IBU 软件来自动分析这些图像，此前这一过程完全依赖人工。由于该项目每次任务会产生数千张图像，大量的数据需要处理，因此采用了板载处理技术，将图像中的相关部分与背景区分开来，仅将相关部分发送到水面进行进一步处理。经过对 2840 张视频图像的手动和自动分析，并将自动分析结果与手动识别结果进行比较，发现自动分析软件的精度超过 90%。这些积极的结果表明，可以将更多的处理工作转移到 AUVs 上，使其更加自主，并能根据捕获的图像分析结果做出决策。

此外，新型无人水下航行器正在研发中，它们可以在随洋流自由漂浮的同时实现自主控制和相互协作。这种航行器通过随洋流移动，而非静止或自行推进，能够在不干扰海洋生物自然状态的情况下进行观测。它还特别适合追踪漏油扩散、污染分散以及浮游生物群落的演变。目前，单个原型设备已成功部署，最终目标是同时释放多个此类设备，并让它们通过声学网络进行交互。由于这些设备设计为无需人工控制即可运行，且水下调制解调器的范围仅为几英里，因此带宽非常宝贵。这些设备能够进行的板载数据挖掘对于减少通信需求将非常有价值。

水下应用处理流程

graph LR
    A[AUVs采集图像] --> B[板载处理区分相关部分与背景]
    B