Спутники действительно являются настоящим чудом. Они могут помочь прогнозировать погоду, отслеживать изменение климата и помогать вам перемещаться по миру. Существуют даже спутники, которые могут не только отслеживать айсберги, но и картографировать Антарктику в мгновение ока. На самом деле это быстрее, поскольку типичное моргание занимает около 0,2 секунды, но спутники Sentinel-1 могут нанести на карту айсберги всего за 0,01 секунды, то есть 20 раз на каждое моргание глаза!
В отчете, опубликованном в журнале «Криосфера» под авторством Анны Браакманн-Фольгманн, она подчеркнула важность отслеживания крупных айсбергов в Антарктике. Речь идет не только об уровне моря, но и о воздействии на всю окружающую среду: от физики и химии океана до биологии и морских операций, поэтому понимание их масштабов является важнейшей задачей. Однако это не разовая деятельность: для успешного понимания воздействия движений и изменений айсбергов необходим постоянный мониторинг.
Спутники с обычными камерами показывают айсберги, морской лед и облака белого цвета, из-за чего их трудно различить. Используя радиолокационную технологию на борту Sentinel-1, айсберги кажутся яркими на фоне гораздо более темного океана и морского льда. Это облегчает задачу людям, пытающимся составить карту местности, но также открывает возможность искусственному интеллекту (ИИ) принять участие в действии.
Однако это не просто теория: была разработана новая нейронная сеть, которая может успешно отображать размеры айсбергов независимо от состояния моря, береговой линии или более мелких айсбергов. Сеть основана на конструкции U-Net, которая использует изображения в качестве входных данных и может быть используется для классификации объектов на изображении или определения их местоположения и размера. Он учитывает все изображение и позволяет сети определять размеры айсбергов с невероятной точностью и скоростью.
Был проведен обширный процесс обучения, в ходе которого система постоянно оценивала свои прогнозы и корректировала параметры конфигурации на основе различий между собственным прогнозом и вводом вручную. Был составлен набор данных, содержащий от 15 до 46 изображений на айсберг в течение сезонов с 2014 по 2020 год, что привело к разработке алгоритма, который был протестирован на айсбергах размером от 54 до 1052 квадратных километров.
Обладая точностью 99% и всей картографической работой, занимающей всего 0,01 секунду, Sentinel-1 находится на пути к существенному изменению наших наблюдательных возможностей и нашей способности прогнозировать удары айсбергов. В том, что когда-то требовалось много ручного труда и отнимало много времени, ИИ снова облегчил нагрузку и принес с собой впечатляющие возможности, которые произведут революцию в нашем понимании окружающей среды Антарктики.
Источник: ИИ картирует айсберги в 10 000 раз быстрее, чем люди
