جستجوی درخت در نواحی بیابانی با کمک هوش مصنوعی

به گزارش ایسنا و به نقل از ژئواوسام‌نس، ابررایانه‌های قدرتمند و الگوریتم‌های یادگیری ماشینی به کشف تعداد غیرمنتظره‌ای درخت در صحرای بزرگ آفریقا و منطقه موسوم به ساحل در شمال آفریقا کمک کرده‌اند. این مناطق معمولا خشک هستند و سهم آنها در زیست جهانی در مدل‌های آب و هوایی و سایر سیستم‌های پیش بینی، زیاد مورد توجه قرار نگرفته است.

دانشمندان "مرکز پروازهای فضایی گادرد"(Goddard Space Flight Center) ناسا و گروهی از همکاران بین‌المللی آنها، یک الگوریتم یادگیری عمیق را آموزش داده‌اند تا درختان را با استفاده از تصویربرداری ماهواره‌ای با کیفیت بالا شناسایی کنند. آنها انتظار پیدا کردن میلیاردها درخت در مناطق خشک و نیمه خشک جهان را نداشتند اما توانستند با استفاده از روش‌های جدید نقشه‌برداری، بیش از 1/8 میلیارد درخت را در مساحت بیش از 500 هزار مایل مربع شناسایی کنند و به تعیین موقعیت و اندازه درختانی بپردازند که خارج از جنگل‌ها رشد می‌کنند.

استفاده از روش‌های قدیمی برای نقشه‌برداری از درختان غیرجنگلی با این سطح از جزئیات، ماه‌ها و حتی شاید سال‌ها زمان می‌برد اما این روش جدید که بر هوش مصنوعی مبتنی است، می‌تواند داده‌هایی حیاتی را در اختیار پژوهشگران، سیاست‌گذاران، حامیان منابع طبیعی قرار دهد و به حفظ، ترمیم، بررسی تغییرات اقلیمی و سایر اهداف بسیار کارآمدتر کمک کند.

به گفته ناسا، روند رمزگذاری داده‌ها بیش از یک سال زمان برد. این گروه پژوهشی، حدود 90 هزار درخت را به صورت جداگانه در مناطق گوناگون رمزگذاری کردند تا به مدل یادگیری عمیق امکان دهند که بفهمد کدام شکل‌ها و سایه‌ها، وجود درختان را نشان می‌دهد.

"مارتین برانت"(Martin Brandt)، استادیار جغرافیا در "دانشگاه کپنهاگ"(UCPH) دانمارک و پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: بسیاری از اوقات در یک کیلومتر از زمینی که به عنوان بیابان شناخته می‌شود، درختی وجود ندارد اما این برنامه برای یافتن درخت در این نواحی تلاش می‌کند. ممکن است که برنامه، سنگی را پیدا و گمان کند که درخت است و یا شاید خانه‌هایی را پیدا کند که شبیه به درخت هستند. شاید فکر کنید که چرا در صورت وجود داشتن یک درخت، مدل نباید بتواند آن را تشخیص دهد. باید گفت که این گونه چالش‌ها، با سطحی از جزئیات همراه هستند و هر چه جزئیات بیشتر باشند، چالش‌ها نیز بیشتر خواهند بود.

دانشمندان در حال حاضر تمایل دارند تا میزان ذخیره کربن را در درختانی که در نواحی خشک و نیمه خشک سراسر زمین قرار دارند، درک کنند.

"کامپتون تاکر"(Compton Tucker)، از دانشمندان ناسا گفت: کارشناسان حفاظت از محیط زیست که برای کاهش تغییرات آب و هوایی و سایر تهدیدات زیست‌محیطی تلاش می‌کنند، جنگل‌زدایی را سال‌ها هدف قرار داده‌اند اما این تلاش‌ها همیشه شامل درختانی نیست که در خارج از جنگل ها رشد می‌کنند.

این درختان نه تنها می‌توانند میزان قابل توجهی از کربن را در بر داشته باشند، بلکه به اکوسیستم‌ها و اقتصاد جمعیت‌های انسانی، حیوانی و گیاهی مجاور نیز کمک می‌کنند.

شاید ناسا در آینده، داده‌های این سیستم مبتنی بر هوش مصنوعی را با داده‌های به دست آمده از ماموریت‌های دیگر مانند "GEDI" و "ICESat-2" ادغام کند تا امکان پژوهش‌های جدید فراهم شود.

انتهای پیام