Logro desbloqueado – Cerca de 200 millones de imágenes dentro de un mapa terrestre nacional en alrededor 10 minutos


Por: Lucas Joppa, científico ambiental en jefe en Microsoft

Cuando iniciamos AI for Earth, teníamos una sola pero gran ambición – de manera fundamental, transformar la manera en la que nosotros, como sociedad, monitoreamos, modelamos y manejamos los recursos naturales de la Tierra.

Esa transformación requerirá recolectar y procesar grandes conjuntos de datos – una labor que puede costar mucho tiempo y dinero, incluso si se utiliza cómputo avanzado en al nube y herramientas de IA como aprendizaje profundo. En parte, estas barreras han restringido el progreso de importantes herramientas para la conservación, como mapas actualizados de la cubierta terrestre.

Me emociona compartir que hemos conseguido un avance en cómputo que mueve la aguja hacia un análisis en tiempo real de datos de la cubierta terrestre. Esta noticia la compartimos primero durante Build – la conferencia anual de desarrolladores de Microsoft – y Jennifer Marsman, ingeniera principal de AI for Earth discutió a detalle hace unos días nuestros resultados en un evento de IA en París.

¿Por qué es importante el mapeo de la cubierta terrestre? Existen tres grandes razones.

  1. El mapeo de la cubierta terrestre es la base de una conservación efectiva y un crecimiento sustentable. Los datos son el sustento de los esfuerzos conservacionistas; y para proteger a los complejos ecosistemas, como las cuencas, los conservacionistas requieren datos espaciales precisos y exactos. Los mapas de la cubierta terrestre en tiempo real y alta definición pueden guiar los esfuerzos por la conservación, pero crear esos mapas a través de las imágenes disponibles – y rastrear los cambios con el paso del tiempo – requiere de complejos algoritmos y recursos de cómputo.
  2. Esta base ha sido un caos. El mejor mapa de cobertura terrestre disponible en los Estados Unidos está a 30 metros de resolución y ocho años desactualizado. Esto es porque procesar la explosión de satélites, las imágenes de sensores y aéreas es una labor tediosa y que consume tiempo.
  3. La situación sólo se va a deteriorar. Ahora recolectamos datos geoespaciales a una tasa increíble. Necesitamos algoritmos, y el hardware en el que corren, para poder mantener el paso con la creciente velocidad de la recolección de datos.

Debido a que este problema de mapeo actualizado de la cubierta terrestre es tan básico y tan importante, fue uno de los primeros problemas que abordamos en AI for Earth, junto con Esri y Chesapeake Conservancy. A través de algoritmos en la plataforma Azure de Microsoft y la integración con el software de mapeo espacial ArcGIS de Esri, Chesapeake Conservancy y sus colaboradores en Chesapeake Bay Partnership crearon un mapa de la cubierta terrestre actualizado y preciso de la cuenca de Chesapeake Bay a un metro de resolución – lo que brinda a los conservacionistas acceso a datos con 900 veces la información que antes estaba disponible.

Esto es increíble para Chesapeake, pero aún falta mapear al resto del país, una tarea que requeriría procesar más de 10 billones de pixeles de imágenes en categorías como bosques, campos, agua, y áreas urbanas. Hasta hoy, esto tomaría una gran cantidad de tiempo y recursos manuales.

Ahora, a través de Project Brainwave, somos capaces de procesar más de 20 terabytes de imágenes aéreas en datos de cubierta terrestre para todo Estados Unidos en mucho menos tiempo, y mucho menos dinero, que con las soluciones existentes. Utilizamos una nueva solución de chip FPGA (matriz de puerta de campo programable) en Azure, que puede surcar a través de casi 200 millones de imágenes en poco más de 10 minutos por un costo de 42 dólares. Estos resultados pavimentan el camino para que las organizaciones produzcan nuevos mapas de cubierta terrestre de alta resolución en una infraestructura que puede escalar para todo tipo de problemas alrededor del mundo.

Para ser claros, los algoritmos necesitan ser rápidos y precisos, y aún hay mucho trabajo y pruebas por hacer. Sin embargo, estos rápidos resultados son un buen primer paso para impulsar a la gente para que apliquen IA a escala terrestre. Y por supuesto, el mapeo de la cubierta terrestre es sólo uno de los más de 100 proyectos en los que hemos invertido – por favor entren a nuestro sitio web: https://www.microsoft.com/en-us/aiforearth para conocer las más recientes actualizaciones en nuestras subvenciones, proyectos y progreso.

Para conocer más:

Visiten el sitio web AI for Earth

Vean el video de la habilitación de la conservación de precisión en Chesapeake Bay

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