Inovatívna ochrana životného prostredia: iba vo filmoch?
Na prvý pohľad sa môže javiť Heracleum mantegazzianum (u nás známy ako Boľševník obrovský) ako dekoratívna okrasná rastlina, ktorá by mohla byť vysadená aj vo Vašej záhrade. Nenechajte sa však zmiasť touto gigantickou krásou. Často sa považuje za jednu z najtoxickejších rastlín na svete! Rozhodli sme sa pre riešenie smrtiaceho obra NTT DATA Business Solutions spôsobom. Čítajte ďalej a zistite, ako vyzerajú inovatívne opatrenia na ochranu životného prostredia v praxi.
Môže to znieť ako podklad pre scenár hororového filmu – pre niektorých poľnohospodárov je to však realita …
Obrovský boľšeník je škodlivou trvalkou. Ako vzdialený príbuzný od neškodnej mrkvy môže rásť až do výšky 5 metrov a vytvára číre fototoxické miazgy, ktoré môžu pri kontakte s očami spôsobiť slepotu. Môže tiež spôsobiť vážne popáleniny a pľuzgiere, ak by sa miazga v kombinácii so slnečným žiarením stretla s pokožkou.
Poľnohospodári a miestne úrady majú za úlohu inváznu rastlinu vyhubiť. Nielenže je to časovo náročné, ale vyčerpáva to aj veľa ich finančných zdrojov. Navyše v konečnom dôsledku nájsť ložiská tejto rastliny sa jednoduchšie povie, ako spraví.
(Obrázok znázorňuje obrovskú rastlinu boľševníku na poli, ktorá pôsobí dojmom, akoby bola z inej planéty.)
Môže to znieť ako z názvu najnovšieho sci-fi filmu, ale NTT DATA Business Solutions to robí skutočnosťou…
Predstavte si, že by sa proces odhaľovania týchto rastlín mohol automatizovať. A presne to sme si stanovili ako cieľ- položili sme základy pre inovatívnu ochranu životného prostredia. Prispôsobili sme drony a technológie na rozpoznávanie snímok na identifikáciu rastlín pomocou umelej neurónovej siete.
Prvý krok zahŕňal skríning veľkých plôch. NTT DATA Business Solutions sa spojila s renomovaným výrobcom robotov, aby pomohla viacerým dánskym obciam a farmárom pri zefektívnení tohto procesu. Drony poskytli fotky vo vysokom rozlíšení; Práve tieto snímky otvorených nížin a lesov tvorili základ pre ďalšiu analýzu. Partnerstvo s miestnymi komunitami znamenalo, že sme nemuseli angažovať svojich vlastných biológov, aby vykonávali proces označovania snímok. Tento systematický prieskum je už tak významným zlepšením vyššie uvedených metód manuálnej detekcie z minulosti.
Strojové učenie a neurónové siete posúvajú veci na vyššiu úroveň…
V pilotnom projekte s dánskymi obcami Hedensted, Randers, Kolding a Viborg sa v súčasnosti používajú inteligentné algoritmy na zisťovanie nepôvodných burín.
Podskupina snímok sa používa na vytvorenie tréningového plánu, v ktorom sa analyzujú obrázky z dronov. Snímky sú rozdelené na tréningové a kontrolné. Obsah tréningového bloku sa používa na výcvik algoritmu. Tento iteračný proces sa môže opakovať pomocou upraveného algoritmu v prípade, že výsledky nespĺňajú očakávania. Ak algoritmus dodáva správne výsledky, je nasadený do aktívnej služby. Ak je algoritmus neúspešný vo výsledkoch, je opätovne preškolený.
Výsledkom bolo, že sme dokázali zlepšiť mieru detekcie gigantického boľševníku. Ako začíname zisťovať, rovnaký postup môže byť zopakovaný aj pre iné viditeľné druhy. To je skutočne inovatívna ochrana životného prostredia!
Použitie umelej inteligencie vo fáze analýzy vedie k zlepšeniu efektívnosti nákladov a účinnému skríningu pôdy, ku ktorej je prístup náročný alebo takmer nemožný. Okrem toho manuálny proces mohli predtým vykonávať iba odborníci a biológovia – teraz však aplikácia prostredníctvom umelej inteligencie umožňuje odborníkom vykonávať podstatnú časť tej istej práce. V skutočnosti sme boli schopní dosiahnuť lepšie výsledky pomocou algoritmov ako v porovnaní s manuálnou ľudskou identifikáciou.
Umelá inteligencia, strojové učenie, bezpilotné lietadlá a big data: Technológie na inovatívnu ochranu životného prostredia predsa už existujú. Aby sa však stala realitou, našou výzvou bolo jednoducho poskytnúť dostatok označených snímok, aby bolo možné vycvičiť kvalitnú neurónovú sieť. Zoberme si ako napríklad obec Viborg. Len v tejto oblasti náš robot fotografoval viac ako 1 400 km² pôdy (väčšej ako New York!). Každý nasnímaný obrázok s vysokým rozlíšením pokrýva asi 5m². Kvôli veľkému množstvu údajov sme sa rozhodli pre modernú dátovú platformu, v ktorej sa všetky relevantné údaje mohli efektívne spracovávať a ukladať. Preto ďalšou výzvou bolo vytvorenie koncepcie pre správu všetkých týchto údajov!
Na zabezpečenie efektívneho využívania technológií zapojených do projektu – a samozrejme na získanie výsledkov – bolo tiež dôležité, aby sme skombinovali odborné znalosti odvetvia a technologické know-how.
Pravdepodobne najväčšou technologickou výzvou, ktorej sme čelili, bolo spojenie tých správnych nástrojov a služieb. Členovia tímu stále zisťujú viac o typoch technológií používaných v tomto projekte. Nové nástroje a služby pripravujú predpoklad pre ďalšie zaujímavé projekty a príležitosti v oblasti umelej inteligencie a strojového učenia. Práca s inováciami, ako sú tieto, je naviac vždy zaujímavá vie priniesť rýchle a razantné výsledky.
Náš NTT DATA Business Solutions tím poskytol terénnym pracovníkom informácie získané z dronov prostredníctvom aplikácie. Táto aplikácia bola vytvorená na cloudovej platforme behom niekoľkých dní. Hneď, ako sme snímky obdržali, boli sme ich schopní skontrolovať a zanalyzovať. Spätná väzba z tejto oblasti naznačuje, že algoritmus na rozpoznávanie snímok sa bude aj naďalej vylepšovať. Preto sa môžeme tešiť na ďalšie projekty v oblasti inovatívnej ochrany životného prostredia.
Zaujíma Vás táto téma? Neváhajte – kontaktujte nás ešte dnes!