Сателитите, които обикалят около Земята, за да събират изображения и измервания на земя, гори, градове и крайбрежни води, пoмагат на учените да разберат нашата планета. Тъй като тези изображения идват от много различни източници, може да е трудно да се комбинират в една картина.
Звеното за изкуствен интелект (AI) на Google, DeepMind, наскоро обяви модел, наречен AlphaEarth Foundations, който може да създава високо подробни карти на нашия свят в почти реално време.
„AlphaEarth Foundations функционира като виртуален спътник, който картографира света на всяко място и по всяко време“, казва Кристофър Браун, инженер-изследовател в Google DeepMind.
От Google пък посочват, че независимо дали наблюдават здравето на реколтата, проследяват обезлесяването или наблюдават ново строителство, изследователите вече не е нужно да разчитат само на един сателит, преминаващ над главите им. Сега те разполагат с нов вид основа за геопространствени данни.
Системата комбинира трилиони изображения от десетки публични източници, включително сателитни изображения, радарни сканирания, лазерно 3D картографиране и климатични симулации. Тя картографира цялата земна повърхност и крайбрежните води на планетата.
Google заяви, че моделът може да генерира достатъчно точни данни за екосистема до площ от 10 квадратни метра. Данните от AlphaEarth Foundations заемат много по-малко място за съхранение от подобни системи с изкуствен интелект, което прави мащабния анализ по-практичен, съобщават още от компанията.
По време на първоначалното тестване на данни от AlphaEarth Foundations от 2017 до 2024 г., системата е победила подобни модели с изкуствен интелект в идентифицирането на земеползването и оценката на свойствата на повърхността, със среден процент на грешки, който е бил с 24% по-нисък, се посочва в доклад, публикуван от DeepMind.
Google се надява, че това ще помогне на изследователите да изучават промените по цялата планета по отношение на продоволствената сигурност, обезлесяването, разширяването на градовете и водните ресурси.
Защо учените искат това ниво на детайлност и как изкуственият интелект може да помогне?
AlphaEarth Foundations е част от нарастваща тенденция в екологичната наука, където изкуственият интелект превръща постоянния поток от сателитни наблюдения в практични инструменти за изучаване на Земята.
Данните с висока резолюция, редовно актуализирани, помагат на изследователите да измерват точно промените в околната среда и да разбират какво ги движи. Те могат да се използват за проследяване на ефектите от изменението на климата, планиране на опазването на околната среда и управление на ресурси като вода и земеделска земя.
Например, през 2020 г. учени от НАСА и Университета в Копенхаген картографираха 1,8 милиарда отделни дървесни корони в регионите Сахел и Сахара в Западна Африка, използвайки изкуствен интелект, обучен да разпознава дървета в сателитни изображения. Без изкуствен интелект, това би отнело на милиони хора години, за да го направят.
От 2022 г. насам спътникът на НАСА за повърхностни води и океанска топография (SWOT) прави измервания с висока разделителна способност на океани, езера, резервоари и реки върху над 90% от световната повърхност. Лабораторията за реактивно движение (JPL) на НАСА заяви, че може да наблюдава водата на земната повърхност с 10 пъти по-голяма резолюция от съществуващите технологии.
Междувременно, спътникът EarthCARE на Европейската космическа агенция (ESA) беше изстрелян през 2024 г. Той изучава как облаците и въздушните частици във въздуха влияят на температурата на Земята.
Голяма част от данните на Google DeepMind идват и от дългогодишни мисии на НАСА и ESA, като например спътниците Landsat и Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) и флотилията Sentinel, всички от които наблюдават растителността, бреговите линии, водните басейни, снега и леда.
Google казва, че моделът им вече е тестван от повече от 50 организации по целия свят за мониторинг на екосистеми и градско планиране. Например, екологична инициатива в Бразилия, известна като MapBiomas, използва данните на AlphaEarth Foundation, за да разбере по-добре промените в селското стопанство и околната среда, включително в тропическите гори на Амазонка.
„Годишните набори от данни на модела дадоха на екипа нови възможности за създаване на карти, които са по-точни, прецизни и бързи за създаване, нещо, което никога преди не бихме могли да направим“, казва основателят на MapBiomas Тасо Азеведо.
