Uma IA para identificação do gelo marinho

Atualização: 9 de julho de 2021
Uma IA para identificação do gelo marinho

Se você assistiu Netflix, fez compras online ou usou seu aspirador de pó robô, você interagiu com inteligência artificial, IA. A IA é o que permite aos computadores vasculhar uma enorme quantidade de dados para detectar padrões ou resolver problemas. A União Europeia afirma que a IA será um “futuro definidor” tecnologia. "

E, no entanto, por mais que a IA já esteja entrelaçada em nossas vidas cotidianas, há uma área do globo onde a IA e suas aplicações estão em sua infância, diz o professor associado do Departamento de Tecnologia Marinha da Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia (NTNU). Essa área é o Ártico, área onde o pesquisador se especializou em estudar o gelo marinho, entre outros tópicos.

É muito usado em marketing, na medicina, mas não tanto nas comunidades do Ártico (de pesquisa), embora tenham muitos dados, não há atenção de IA suficiente no campo. Existem muitos dados por aí, esperando que as pessoas façam algo com eles.

Então, os pesquisadores decidiram ver se poderiam desenvolver um aplicativo que usasse inteligência artificial para identificar o gelo marinho no Ártico.

Você pode pensar que não há muita diferença entre um pedaço de gelo marinho e outro, mas não é bem assim.

Além dos icebergs, há gelo deformado, gelo nivelado, gelo quebrado, blocos de gelo, icebergs de bloco, pedaços de bloco, gelo em forma de panqueca e gelo impetuoso.

Os pesquisadores queriam que o aplicativo pudesse distinguir entre os diferentes tipos de gelo e outros objetos brancos e azuis lá fora, como céu, mar aberto e gelo subaquático.

Diferentes tipos de gelo são realmente importantes para os capitães de navios, por exemplo, que podem estar navegando em águas geladas. Os icebergs reais não são nada como gelo impetuoso, os pedaços flutuantes de gelo com 2 metros de diâmetro ou menos. Pense nisso - o Titanic não teria afundado se tivesse apenas tropeçado em um pedaço de gelo em vez de um grande iceberg.

Outro fator que aumenta a urgência da situação é a mudança climática, que está alterando dramaticamente o gelo marinho à medida que os oceanos esquentam. Mesmo com a ajuda de imagens de satélite e tecnologias a bordo de navios, saber o que há nas águas geladas pode ser um desafio difícil, especialmente em neblinas ou tempestades.

O gelo pode ser muito difícil para a navegação, disse o pesquisador. “Da água (no nível do navio) pode ser difícil detectar onde há gelo forte, gelo de vários anos e gelo diferente. Alguns tipos de gelo são muito mais perigosos do que outros.

A equipe começou a ensinar o sistema de IA de seu aplicativo usando uma coleção abrangente de fotos tiradas por outro pesquisador de gelo da NTNU.

Mas um sistema de IA é como uma criança em crescimento - se quiser aprender, precisa ser exposto a muitas informações. É aí que transformar a IA em um aplicativo fazia sentido. Embora a pandemia COVID-19 tenha encerrado a maioria das operações de cruzeiros, com o declínio da pandemia, as pessoas começarão a fazer cruzeiros novamente - inclusive para o Ártico e a Antártica.

O pesquisador visualiza turistas usando o aplicativo para tirar fotos de diferentes tipos de gelo para ver quem encontra os mais diferentes tipos de gelo. E cada uma dessas fotos ajuda o app a aprender.

“Se o aplicativo for usado para 'infoentretenimento', a precisão não é tão importante”, disse o pesquisador. “Pode até ser divertido quando o modelo comete erros.”

Conforme a IA aprende, diz o pesquisador, o conjunto de dados cada vez mais complexo pode ser levado para a sala de aula, onde os navegadores podem aprender sobre o gelo de uma forma muito mais sofisticada.

Atualmente, os alunos apenas olham as fotos ou ouvem uma apresentação do PowerPoint, onde os professores descrevem os diferentes tipos de gelo.

“Portanto, isso pode revolucionar a forma como você aprende sobre o gelo”, disse ela. “Você poderia tê-lo em 3D, poderia emergir sozinho e explorar essa imagem digital ao seu redor, com links para diferentes tipos de gelo.”

Os pesquisadores estão planejando um workshop de IA no Ártico em setembro para explorar as aplicações de IA nessas áreas remotas.

Existem desafios extremos exclusivos do Ártico, desde atividades humanas e impactos em locais remotos do Ártico até o Ártico dados, aquisição, compartilhamento e qualidade, eles precisam direcionar os aplicativos de IA para resolver os desafios do Ártico que são importantes para o mundo, bem como para destacar os 'buracos negros' ou lacunas de conhecimento e aumentar a conscientização sobre o que não funciona.