NASA bilim insanları, okyanus sularında uzun süredir devam eden bir zorluğun üstesinden gelmek için bir yapay zeka aracı geliştirdiler. Yakın zamanda AGU Earth and Space Science dergisinde yayınlanan bir çalışmada araştırmacılar, aracın birden fazla uydudan gelen verileri birleştirebildiğini ve batı Florida ve Güney Kaliforniya’da meydana gelen zararlı alg çoğalmalarını tespit edebildiğini bildirdi.
Şiddetli çiçeklenmeler sağlık riskleri oluşturabilir ve Amerika Birleşik Devletleri’ndeki kıyı ekonomilerine her yıl on milyonlarca dolara mal olabilir. Florida’nın Tampa Körfezi ve Sarasota gibi bölgeleri onlarca yıldır bu sorunla boğuşuyor. Karenia brevis adı verilen bir tür, Amerika Körfezi sularında gelişerek yaban hayatını, kirli kumsalları ve yüzücüleri hasta eden zararlı alg çoğalmaları üretebilir. Batı Kıyısı’nda, Pseudon-nitzschia’nın çiçekleri son yıllarda yüzlerce yunusu, Kaliforniya deniz aslanını ve diğer deniz hayvanlarını zehirledi. Alglerden gelen toksinler havaya bile karışabilir ve insanlarda solunum yolu hastalıklarına neden olabilir.
Riski yönetmek için sağlık kuruluşları suları düzenli olarak test ediyor ve gerektiğinde uyarılarda bulunuyor veya plajları kapatıyor. Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi (NOAA), çiçeklenme mevsimleri sırasında hava durumu tahminleri gibi zararlı alg çoğalması tahminleri yayınlamak için eyaletler ve diğer yerel ortaklarla birlikte çalışır.
Sahada yapılan testler, analiz için laboratuvara gönderilmesi gereken su numunelerinin manuel olarak toplanması için bir teknede saatler harcamayı gerektirir; bu da bir veya daha fazla gün sürer ve birden fazla test gerektirir. Çiçeklenme yayılmaya başlamadan önce nerede test yapılacağını bilmek daha da zordur.
NASA’nın Dünya yörüngesindeki uyduları, benzersiz küresel görünümleriyle zararlı alg çoğalmalarını zaten takip ediyor. Yeni yapay zeka aracı, çeşitli veri kümelerini bir araya getirerek toplulukların çabalarını nereye odaklayacaklarını belirlemelerine yardımcı olacak bir güç çarpanı görevi görebilir.
“En azından böyle bir araç, alg çoğalması başladığından su örneklerini nereden ve ne zaman toplamamız gerektiğini bilmemize yardımcı olabilir” dedi. kağıt ortak yazarlar, NASA’nın Güney Kaliforniya’daki Jet Propulsion Laboratuvarı’ndan bir bilim adamı olan Michelle Gierach. “Aynı zamanda uzmanlar arasındaki işbirliğini de teşvik edebilir, bilimi yürütmenin ve karar destek ürünleri sunmanın yeni yollarını teşvik edebilir.”
Günümüzde uydular alg çoğalmasına işaret eden çeşitli ipuçlarını tespit edebiliyor. NASA’nın Plankton, Aerosol, Bulut, okyanus Ekosistemi’ndeki hiperspektral sensör (ADIMLAMAK) uydu, örneğin alg topluluklarını boyutlarına, şekillerine ve pigmentlerine göre tanımlayabilir. TROPOMI gibi diğer enstrümanlar (Troposferik İzleme Aracı) K. brevis gibi türlerin fotosentez yaparken yaydığı soluk kırmızı parıltıyı yakalar.
Gierach, NASA JPL’den Kelly Luis ve Spatial Informatics Group’tan araştırma veri bilimcisi Nick LaHaye’den oluşan çalışma ekibi, aralarında PACE ve TROPOMI’nin de bulunduğu beş uzay görevi veya aracından elde edilen bulguları bir araya getirdi.
Onlar için zorluk, ilgili ham verilerin miktarıydı. Yapay zeka derin su ile kıyı şeridini nasıl ayırt edecek? Farklı veri akışlarındaki bir çiçeklenmeyi tanıyabilir mi? Hem uydulardan hem de sudaki sensörlerden gelen girdileri işleyebilecek mi?
Ekip, birden fazla uydu verisinden kalıpları öğrenmek ve bunları saha gözlemleriyle karşılaştırmak için tasarlanmış, kendi kendini denetleyen bir makine öğrenme sistemi geliştirdi. Bu yaklaşım, yapay zekanın önceden herhangi bir etiketlemeye gerek kalmadan farklı veri kaynakları arasındaki ilişkileri tanımasını sağlar.
Sistem, 2018 ve 2019’da toplanan uydu verileriyle eğitildi. Daha sonra sistemin tanıdığı modellere gerçek dünya bağlamını eklemek için saha ve laboratuvar ölçümleri kullanıldı. Bilim adamları, aracın performansını aynı coğrafi bölgelerde daha sonraki zaman dilimlerinde değerlendirdiler. İlk sonuçlar, K. brevis gibi belirli türler de dahil olmak üzere zararlı çoğalmaları doğru bir şekilde tanımlayıp haritalayabildiğini ve tortu, bitki ve akıntıyla dolu karmaşık kıyı sularında bile iyi performans gösterdiğini gösteriyor.
Washington’daki NASA Genel Merkezi’nde baş program bilimcisi olan Nadya Vinogradova Shiffer, “Kendi kendini denetleyen yapay zekayı devasa uydu veri akışlarına uygulamak, eyleme dönüştürülebilir okyanus istihbaratı oluşturmak için hızla güçlü bir araç haline geliyor” dedi.
Ekip şimdi aracı daha fazla kıyı şeridinden elde edilen daha fazla veriyle geliştiriyor ve önümüzdeki yıllarda karar vericilerin erişimine sunmak amacıyla testleri göller de dahil olmak üzere diğer su kütlelerini kapsayacak şekilde genişletiyor.
Luis, “Bu çalışmanın amacı, su ürünleri yetiştiriciliğinden turizme kadar son kullanıcılara ve onların ihtiyaçlarına daha iyi hizmet vermek için teknolojiler arasında köprü kurmaya başlamaktır” dedi. “Bunu yapmak için tüm NASA varlıklarımızı masaya koyacağız.”
Medya Kişileri
Andrew Wang / Andrew İyi
Jet Tahrik Laboratuvarı, Pasadena, Kaliforniya.
626-379-6874 / 818-393-2433
[email protected] / [email protected]
2026-034
Source link
