Нові моделі штучного інтелекту допомагають передбачити дефіцит харчів

Науковці Університету Іллінойсу в Урбана-Шампейн розробили інноваційну систему картографування посівів за допомогою супутникових зображень і машинного навчання.

Джерело: phys.org

Такі карти дозволяють не лише фермерам ефективніше планувати сільськогосподарські роботи, а й державним органам — вчасно реагувати на потенційний дефіцит продуктів.

Навіщо це потрібно?

Щоб правильно вирощувати врожай або планувати дотації, необхідно знати, що вже росте на полях. Картографування посівів на основі супутникових даних вирішує цю проблему, дозволяючи в реальному часі відстежувати види культур, оцінювати стан урожаю, опади, хвороби та прогнозувати врожайність.

Штучний інтелект — ключ до ефективності

Оскільки мільйони гектарів землі складно аналізувати вручну, дослідники навчають нейромережі розпізнавати культури на знімках. Проблемою залишалася геопросторова упередженість — моделі, навчені на даних із США, не завжди працюють в інших регіонах. Саме цю проблему вирішує дослідження аспіранта Ї-Чіа Чанга.

Він протестував три моделі штучного інтелекту, навчені на різних джерелах, і виявив, що найкращі результати дала модель, натренована на супутникових знімках Sentinel-2.

Результати й плани на майбутнє

Команда Чанга створила уніфіковану базу даних по п’яти континентах, що дозволило зменшити похибку в нових географічних регіонах. Їхня методологія вже інтегрована в бібліотеку TorchGeo — відкритий інструмент для геоаналітики.

У майбутньому команда працюватиме над:

• розширенням наборів даних для типів культур,
• створенням спеціалізованих аграрних моделей ІІ,
• формуванням стандартів для прогнозування врожайності.

Потужності для великої науки

Проєкт потребував понад 50 ТБ пам’яті та значних обчислювальних ресурсів. Завдяки системі Delta, що надає доступ до потужних GPU, дослідникам вдалося скоротити час тренування моделей із годин до хвилин.

Це дослідження — важливий крок до глобальної продовольчої безпеки. Завдяки точним даним аграрії можуть ефективніше працювати, а уряди — ухвалювати обґрунтовані рішення.