Вопросы и ответы: ИИ в наблюдении Земли — сила добра

Предстоящий запуск миссии Φsat-2 является ярким примером новаторской работы ЕКА в области искусственного интеллекта в наблюдении Земли.

Но когда дело доходит до ИИ, надежд и страхов изобилуют в равной мере. В этом интервью Рошель Шнайдер из ЕКА прямо рассказывает о том, как эта преобразующая технология улучшает доступ к важной информации о состоянии и будущем нашей планеты.

Успех инструментов генеративного ИИ, таких как ChatGPT, принес с собой новые вопросы о том, что нас ждет, если мощь и возможности ИИ продолжат расти.

К счастью, такие конференции, как AI For Good, в которых часто участвует ЕКА, демонстрируют, что вместо того, чтобы причинять вред, ИИ оказывает весьма положительное влияние на общество и устойчивое развитие.

Будучи экспертом в области машинного обучения, руководитель отдела применения ИИ в Φ-лаборатории ЕКА Рошель Шнайдер может объяснить, почему ИИ является силой добра в наблюдении Земли. Рошель имеет обширный опыт получения важной информации из данных наблюдения Земли для профилактики заболеваний и развития детей.

Рошель, как бы ты определил роль ИИ в обществе?

ИИ использует компьютеры и машины, которые помогают нам выполнять повторяющиеся задачи или функции, которые можно автоматизировать. Это позволяет нам работать более эффективно и концентрироваться на тех видах деятельности, которые требуют незаменимых человеческих ролей, таких как эмоциональный интеллект, человеческие отношения и интуиция.

Как вы относитесь к идее о том, что ИИ приведет к потере рабочих мест?

Что ж, ИИ, несомненно, изменит общество, но это создаст неисчислимые возможности для новой карьеры. Поэтому нам следует рассматривать ИИ как инструмент для облегчения или улучшения человеческих способностей и решения задач, а не как нечто, что заменит нас на рынке труда.

Мы должны побудить следующее поколение профессионалов воспользоваться преимуществами работы с технологиями искусственного интеллекта. Например, в ЕКА, занимающемся наблюдением Земли, мы учим молодых ученых и инженеров применять инструменты машинного обучения как часть их понимания данных и их обработки.

Можете ли вы объяснить, как ИИ способствует наблюдению за Землей?

Наблюдению за Землей очень помогает искусственный интеллект. На борту нескольких спутников теперь есть компьютеры с искусственным интеллектом для фильтрации и обработки данных, а на последующих этапах существует множество приложений, которые используют искусственный интеллект для получения важной информации для конечных пользователей.

Компьютерное зрение наглядно иллюстрирует вклад ИИ. Мы извлекаем множество объектов из спутниковых изображений, таких как растительность или угольные шахты, и хотя компьютеры делают это уже некоторое время, они традиционно используют фиксированные алгоритмы или модели для обнаружения необходимых объектов.

Благодаря искусственному интеллекту модель продолжает развиваться и обучаться по мере поступления новых данных, и это меняет правила игры с точки зрения нашей потребности в автоматическом обнаружении. Ежедневно создаются огромные объемы данных наблюдения Земли, поэтому автоматизация с помощью искусственного интеллекта является жизненно важной помощью для мониторинга Земли.

Например, в проекте Child Connectivity, который ESA реализует совместно с Giga, мы оцениваем доступ молодых людей к Интернету. В рамках этого мы используем алгоритмы искусственного интеллекта для распознавания школьных зданий по данным Copernicus Sentinel-2, и только в Бразилии нам удалось идентифицировать 65 000 школ, которые были неправильно расположены в базе данных ЮНИСЕФ.

Область прогнозирования также становится все более важной. В рамках другой крупной инициативы ЮНИСЕФ наши модели искусственного интеллекта на основе климатических данных смогли прогнозировать вспышки лихорадки денге на месяц вперед.

Как развитие искусственного интеллекта повлияет на коммерческий космический сектор?

Произошел экспоненциальный рост коммерческого наблюдения за Землей, и здесь ИИ также играет значительную роль. В последние годы в Европе появилось большое количество компаний, многие из которых поддерживаются программой ESA InCubed.

Эти предприятия используют ИИ для адаптации спутниковых данных для своих клиентов, предоставляя информацию в режиме реального времени правительственным ведомствам, агентствам по реагированию на стихийные бедствия и промышленным игрокам, таким как страховщики.

Φsat-2, который скоро будет выпущен, оснащен встроенной системой искусственного интеллекта, обрабатывающей изображения с мультиспектральной камеры. Он уже включает в себя приложения искусственного интеллекта на спутнике, которые будут удалять облака из изображений, создавать карты улиц и обнаруживать судоходство, но Φsat-2 также имеет возможность для коммерческих компаний загружать и запускать свои приложения в космосе.

Мы ожидаем, что Φsat-2 и другие спутники с бортовым искусственным интеллектом создадут множество новых бизнес-моделей и коммерческих возможностей даже для компаний за пределами космической арены.

Последняя мысль об ИИ: каким вы видите его вклад в развитие наблюдения Земли в будущем?

Я думаю, что во всех сферах жизни мы увидим объединение ИИ со многими другими новыми технологиями. Например, в области наблюдения за Землей мы в настоящее время работаем над Destination Earth, цифровым двойником планеты, управляемым искусственным интеллектом, который будет отслеживать последствия природной и человеческой деятельности и предвидеть экстремальные явления.

Если мы подумаем о следующем шаге, мы сможем представить себе цифрового двойника Земли в метавселенной, захватывающий опыт, обеспечивающий улучшенное взаимодействие и симуляцию посредством расширенной реальности — комбинации дополненной и виртуальной реальности.

В более общем плане, инструменты искусственного интеллекта будут все чаще входить в основное русло операций ЕКА и деятельности по наблюдению за Землей, значительно ускоряя наши усилия по созданию зеленого и устойчивого общества, предоставляя нам более содержательную информацию для принятия решений и необходимого управления планетой.

Информация от: Европейским космическим агентством