Satlas è una piattaforma di intelligenza artificiale (AI) sviluppata dall’Allen Institute for AI che permette agli utenti di esplorare e analizzare i cambiamenti che avvengono sulla Terra attraverso immagini satellitari annotate da AI. La piattaforma utilizza dati geospaziali mensili per rivelare cambiamenti in vari aspetti come infrastrutture marine, infrastrutture di energia rinnovabile e copertura arborea, ed offre attualmente tre prodotti di dati aggiornati mensilmente: infrastrutture marine, che include le posizioni delle turbine eoliche offshore e delle piattaforme petrolifere; infrastrutture di energia rinnovabile, che include le posizioni delle fattorie solari ed eoliche; e copertura arborea, che include le aree di perdita e guadagno della copertura forestale.
Dal punto di vista scientifico, Satlas rappresenta un’innovazione nel campo della visione artificiale applicata al dominio delle immagini satellitari. I modelli di AI presenti nella piattaforma processano immagini satellitari disponibili gratuitamente catturate dai satelliti Sentinel-2 dell’Agenzia Spaziale Europea, inoltre queste immagini coprono la maggior parte del pianeta ogni settimana, ma sono a bassa risoluzione, rendendole difficili da interpretare anche per gli esseri umani.
Satlas sfrutta i più recenti progressi dell’AI per processare nel miglior modo possibile le immagini in questo dominio così da produrre una varietà di prodotti di dati geospaziali che rende disponibili gratuitamente.
I modelli di AI presenti nella piattaforma sono pre-addestrati su un nuovo dataset di telerilevamento a grande scala chiamato SatlasPretrain. Questo vasto dataset contiene oltre 30 TB di immagini con 302 milioni di etichette che coprono 137 categorie diverse, da copertura arborea e campi coltivati a fattorie eoliche e pozzi petroliferi. Il pre-addestramento su SatlasPretrain insegna ai modelli di AI a comprendere immagini satellitari geograficamente e stagionalmente diverse, inoltre il dataset è apparso alla Conferenza Internazionale sulla Visione Artificiale (ICCV) del 2023.
I modelli di AI in Satlas sono poi affinati su dataset di addestramento di alta qualità che vengono etichettati manualmente per ogni prodotto di dati geospaziali. In pratica, si usano più passaggi di affinamento, test e ulteriore etichettatura per migliorare progressivamente l’accuratezza dei modelli, dopodiché i modelli usano architetture e metodi di addestramento all’avanguardia nel campo dell’apprendimento automatico. Essi prendono in input una sequenza delle tre immagini satellitari più recenti catturate in ogni località, con ogni immagine che viene passata attraverso una rete neurale chiamata Swin Transformer per estrarre le caratteristiche.
Queste caratteristiche vengono poi combinate tramite un pooling temporale massimo, e passate a testine neurali specifiche per il compito per fare le predizioni finali.
Quanto sono accurati i dati di Satlas e come viene visto dal punto di vista eitco
L’accuratezza dei dati generati dai modelli di AI in Satlas è resa disponibile in un rapporto di validazione dei dati che fornisce una ripartizione per continente dell’accuratezza di ogni prodotto di dati geospaziali. Si mostrano anche esempi dei limiti dei dati, tra cui dati errati e mancanti, ma in generale, i dati generati dai modelli hanno un’alta accuratezza, ma i sistemi di AI non sono mai perfetti e diversi fattori tendono a degradare le prestazioni.
Dal punto di vista etico, Satlas presenta sia opportunità che sfide per il monitoraggio ambientale e sociale del pianeta. Da un lato, offre una fonte gratuita e accessibile di dati geospaziali che può essere utilizzata da ricercatori, policy maker, giornalisti, educatori e cittadini per scoprire e comunicare i cambiamenti che avvengono sulla Terra, inoltre può contribuire a sensibilizzare e informare il pubblico su temi importanti come il cambiamento climatico, la deforestazione, lo sviluppo sostenibile e la sicurezza alimentare.
Infine, può anche fornire una base di dati per lo sviluppo di applicazioni e servizi innovativi che sfruttano l’AI per analizzare le immagini satellitari.
D’altro canto, solleva anche alcune questioni etiche legate alla privacy, alla sicurezza, alla responsabilità e alla trasparenza dei dati geospaziali generati da AI. Satlas potrebbe potenzialmente violare la privacy di individui e gruppi che vivono o operano in aree monitorate dalle immagini satellitari, soprattutto se i dati vengono combinati con altre fonti di informazione, come potrebbe anche esporre a rischi di sicurezza le infrastrutture critiche o sensibili che vengono rilevate dai modelli di AI, soprattutto se i dati vengono usati da attori malintenzionati.
Inoltre, potrebbe creare problemi di responsabilità e trasparenza riguardo alla qualità e all’affidabilità dei dati geospaziali generati da AI, soprattutto se i dati vengono usati per prendere decisioni importanti o influenzare le opinioni pubbliche.
Per affrontare queste sfide etiche, Satlas dovrebbe adottare delle misure per proteggere la privacy e la sicurezza dei soggetti coinvolti nelle immagini satellitari, per esempio oscurando o rimuovendo le informazioni identificative o sensibili, inoltre dovrebbe anche rendere esplicite le fonti, i metodi e le limitazioni dei dati geospaziali generati da AI, per esempio fornendo dei metadati, delle documentazioni e delle valutazioni dei dati.
Infine, Satlas dovrebbe coinvolgere gli stakeholder interessati nel processo di sviluppo e utilizzo dei dati geospaziali generati da AI, per esempio creando dei meccanismi di partecipazione, feedback e controllo dei dati.
Le ultime informazioni al riguardo sono che la piattaforma è stata lanciato ufficialmente il 1° settembre 2023 dall’Allen Institute for AI come una piattaforma aperta e gratuita per il monitoraggio globale del pianeta tramite AI. Satlas è stato presentato al pubblico attraverso un sito web interattivo che permette agli utenti di esplorare i dati geospaziali generati da AI in diverse regioni del mondo, ed ha anche reso disponibili i suoi modelli di AI, i suoi dataset di addestramento e i suoi prodotti di dati per il download offline e l’analisi.
Satlas ha inoltre annunciato che intende ampliare la sua offerta di dati geospaziali in futuro, aggiungendo nuove categorie e funzionalità.
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