Google DeepMind ha lanciato un modello di intelligenza artificiale in grado di creare mappe altamente dettagliate della Terra per aiutare gli scienziati a comprendere i cambiamenti ambientali
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I satelliti in orbita intorno alla Terra per raccogliere immagini e misurazioni di terreni, foreste, città e acque costiere hanno aiutato gli scienziati a comprendere il nostro pianeta. Tuttavia, poiché queste immagini provengono da molte fonti diverse, può essere difficile combinarle in un'unica immagine.
DeepMind, l'unità di intelligenza artificiale di Google, ha recentemente annunciato un modello di AI chiamato AlphaEarth Foundations in grado di creare mappe altamente dettagliate del nostro mondo quasi in tempo reale.
AlphaEarth Foundations funziona come un "satellite virtuale" che mappa il mondo "in qualsiasi luogo e momento", ha dichiarato Christopher Brown, ingegnere ricercatore di Google DeepMind, durante un incontro con la stampa tenutosi a luglio.
"Sia che si tratti di monitorare la salute delle colture, di seguire la deforestazione o di osservare nuove costruzioni, [i ricercatori] non devono più fare affidamento su un singolo satellite che passa sopra le loro teste. Ora hanno un nuovo tipo di base per i dati geospaziali", ha scritto Google DeepMind in un comunicato del mese scorso.
Il sistema combina trilioni di immagini provenienti da decine di fonti pubbliche, tra cui immagini satellitari, scansioni radar, mappature 3D al laser e simulazioni climatiche. Il sistema mappa l'intero territorio terrestre e le acque costiere del pianeta.
Google ha dichiarato che il modello può generare dati sufficientemente precisi su un ecosistema fino a un'area di 10 metri quadrati. I dati di AlphaEarth Foundations occupano uno spazio di archiviazione di gran lunga inferiore rispetto a sistemi di intelligenza artificiale simili, il che rende più pratica l'analisi su larga scala, ha dichiarato l'azienda.
Durante i test iniziali di AlphaEarth Foundations sui dati dal 2017 al 2024, ha battuto modelli di AI simili nell'identificazione dell'uso del suolo e nella stima delle proprietà della superficie con un tasso di errore medio inferiore del 24 per cento, secondo un documento pubblicato da DeepMind.
Google spera di aiutare i ricercatori a studiare i cambiamenti in tutto il pianeta per quanto riguarda la sicurezza alimentare, la deforestazione, l'espansione urbana e le risorse idriche.
Immagini satellitari sempre più dettagliate
AlphaEarth Foundations fa parte di una tendenza crescente nelle scienze ambientali, in cui l'intelligenza artificiale trasforma il flusso costante di osservazioni satellitari in strumenti pratici per lo studio della Terra.
I dati ad alta risoluzione e regolarmente aggiornati aiutano i ricercatori a misurare con precisione i cambiamenti ambientali e a capire cosa li sta determinando. Possono essere utilizzati per monitorare gli effetti del cambiamento climatico, pianificare la conservazione e gestire risorse come l'acqua e i terreni agricoli.
Nel 2020, ad esempio, gli scienziati della Nasa e dell'Università di Copenhagen hanno mappato 1,8 miliardi di chiome di alberi nelle regioni del Sahel e del Sahara dell'Africa occidentale, utilizzando l'intelligenza artificiale addestrata a riconoscere gli alberi nelle immagini satellitari. Secondo gli autori dello studio senza l'intelligenza artificiale ci sarebbero voluti milioni di anni per completare l'operazione.
Dal 2022 il satellite Surface water and ocean topography (Swot) della Nasa effettua misurazioni ad alta definizione di oceani, laghi, bacini e fiumi sul 90 per cento della superficie mondiale.
Il Jet propulsion laboratory (Jpl) della Nasa ha dichiarato che il satellite è in grado di osservare l'acqua sulla superficie terrestre con una risoluzione 10 volte superiore rispetto alle tecnologie esistenti.
Nel frattempo, il satellite EarthCARE dell'Agenzia spaziale europea (Esa) sarà lanciato nel 2024. Sta studiando come le nuvole e le particelle sospese nell'atmosfera influenzano la temperatura terrestre.
Molti dei dati di Google DeepMind provengono anche da missioni di lunga durata della Nasa e dell'Esa, come i satelliti Landsat e Moderate resolution imaging spectroradiometer (Modis) e la flotta Sentinel, che monitorano la vegetazione, le coste, i corpi idrici, la neve e il ghiaccio.
Google afferma che il suo modello è già stato testato da oltre 50 organizzazioni in tutto il mondo per il monitoraggio degli ecosistemi e la pianificazione urbana.
Ad esempio, un'iniziativa ambientale in Brasile nota come MapBiomas sta utilizzando i dati di AlphaEarth Foundations per comprendere meglio i cambiamenti agricoli e ambientali, anche nella foresta amazzonica.
I set di dati annuali del modello hanno fornito al team "nuove opzioni per realizzare mappe più accurate, precise e veloci da produrre, cosa che non saremmo mai stati in grado di fare prima", ha dichiarato Tasso Azevedo, il fondatore di MapBiomas, nel comunicato di Google.
Google afferma che sta rilasciando il set di dati attraverso Google Earth Engine, la piattaforma di dati ambientali di Google, per incoraggiare ulteriori ricerche.