Виклик штучного інтелекту сприяє розвитку супутникового картографування природних катастроф

Чотири команди з різних країн були відзначені за їхню проривну роботу у використанні штучного інтелекту для виявлення руйнувань від землетрусів з космосу, що ознаменувало завершення глобального конкурсу, організованого Європейським космічним агентством у співпраці з Міжнародною хартією «Космос та великі катастрофи».

Команди-переможці – TelePIX з Республіки Корея, Datalayer з Бельгії, DisasterM3 з Японії та Thales Services Numériques з Франції – нещодавно були вшановані під час церемонії, що відбулася на 54-му засіданні Ради директорів Хартії у Страсбурзі, а Французьке космічне агентство (CNES) взяло на себе керівництво Хартією на наступні шість місяців.

ESA Φ-lab Challenges, зібрав 143 учасників з 40 countries, щоб дослідити, наскільки далеко штучний інтелект може зайти в автоматизації виявлення руйнувань після стихійних лих з космосу.

Учасники змагань навчали моделі штучного інтелекту, здатні розрізняти пошкоджені та неушкоджені будівлі, використовуючи один з найбільших наборів даних спостереження Землі, коли-небудь зібраних для цієї мети – понад 200 зображень високої роздільної здатності п’яти землетрусів.

На цьому зображенні вище показано переможний прогноз моделі команди TelePIX для Мандалая, М’янма, після землетрусу в березні 2025 year. Мандалай був обраний одним із фінальних тестових майданчиків у конкурсі. Червоні фігури представляють прогнозовані пошкодження. Синя точка вказує на місце зйомки фотографії, яку також показано нижче.

Знаючи, що один оператор або супутник не може задовольнити потреби ліквідації наслідків стихійних лих, ЄКА та CNES у 1999 році започаткували Міжнародну хартію з питань космосу та ліквідації наслідків великих катастроф. IN 2000 році до них приєдналося Канадське космічне агентство. Зараз це співпраця 17 космічних агентств, яка надає безкоштовні супутникові знімки для підтримки реагування на стихійні лиха в усьому світі.

Конкурс «Штучний інтелект для реагування на землетруси» був розроблений та впроваджений Φ-лабораторією Європейського космічного агентства (THIS) разом з промисловою командою, яка створила середовище, інструменти та систему оцінювання для учасників, щоб вони могли розробляти та тестувати свої моделі.

Набір даних, використаний у конкурсі, включав понад 200 зображень високої роздільної здатності п’яти великих землетрусів та 13 точок – загалом 475 ГБ даних – отриманих з оперативних архівів Хартії, глобальної хмарної платформи, впровадженої ESA та експлуатованої промисловим консорціумом з Італії та Польщі з 2018 year.

Ці дані надходили з глобальної віртуальної сузір’я супутників, включаючи Pleiades (CNES/Airbus), WorldView та GeoEye (USGS/Maxar), KOMPSAT-3 (KARI), Global (BlackSky) та Gaofen-2 (CNSA), що робить його одним з найрізноманітніших наборів даних, коли-небудь створених для картографування пошкоджень на основі штучного інтелекту.

За лаштунками ці зусилля відображали дух міжнародної співпраці, передбачений Хартією. Люксембурзький інститут науки і технологій та ACRI-ST (France) координували змагання, забезпечуючи науковий нагляд та гарантуючи якість і актуальність набору даних. Terradue (Italy), розробник ESA Charter Mapper, забезпечив глобальний доступ до даних через Лабораторію навчальних даних спостереження Землі ESA Φ-lab, надаючи всім командам рівні стартові можливості.

Учасники зіткнулися з викликами, подібними до тих, що й під час операцій у надзвичайних ситуаціях у реальному світі: багатосенсорні зображення, змінна роздільна здатність, складна спільна реєстрація та надзвичайний дисбаланс класів — як, example, у Мандалаї, М’янма, де було пошкоджено лише 0,2% з майже півмільйона будівель.

Серед найкращих учасників європейські фіналісти виділилися своїми передовими підходами. Datalayer використовувала масштабовані хмарні конвеєри машинного навчання для ефективної обробки величезного набору даних, тоді як Thales Services Numériques застосувала глибоке навчання та надійні методи штучного інтелекту з аерокосмічної галузі для точного визначення структурних пошкоджень.

Source: https://www.esa.int/Applications