ליישם עקרונות AI אחראיים כשמפתחים מערכי נתונים של חישה מרחוק, כמו 'עולם דינמי'

1. לפני שמתחילים

Dynamic World הוא מערך נתונים גלובלי לפרסום קרקעות (LULC), ומעודכן כמעט בזמן אמת. הוא מספק רזולוציה של 10 מטרים מפני שהוא מתבסס על קבוצת הכוכבים 'סנטינל-2' של סוכנות החלל האירופית (ESA) ותוכנית קופרניקוס, שיוצרת תמונה גלובלית של פני כדור הארץ כל יומיים עד 5 ימים. הוא נוצר באמצעות מודל למידה עמוקה (Deep Learning), Vertex AI ו-Earth Engine, פלטפורמה לניתוח גיאו-מרחבי. הוא עוזר למדענים, חוקרים ומפתחים לזהות שינויים, למפות מגמות ולכמת את ההבדלים על פני כדור הארץ.

Earth Engine הוא כלי שמטרתו לקדם את הידע המדעי על תהליכים סולאריים כדי לקדם תועלת סביבתית וחברתית. השימוש המסחרי שלו, בתצוגה מקדימה עם Google Cloud, קובע שהמטרה העיקרית שלו היא להבין ולטפל בבעיות קריטיות של קיימוּת ואקלים, כמו בירוא יערות, ניהול מים ושימוש בקרקעות בני קיימא.

ב-Codelab הזה, מיישמים שיטות אחראיות ביצירת מערכי נתונים שמבוססים על למידת מכונה, כמו Dynamic World.

2088c1250570b581.png

36e148bb2dee7e47.png

מה תלמדו

  • איך ליישם אתיקה של בינה מלאכותית (AI) באפליקציות חישה מרחוק
  • איך לפרש באופן חזותי חיזויים מהעולם הדינמי לאורך זמן ומרחב.
  • כיצד לחשוב על השלכות אתיות והשלכות חברתיות במורד הזרם.

למה תזדקק?

2. פתיחת האפליקציה דינמית של World Earth Engine

מערך הנתונים של העולם הדינמי מכיל חיזויים לפי פיקסל של תשעה מחלקות LULC, כפי שמתואר בטבלה הזו. שימוש בקרקע מתאר את האופן שבו בני אדם משתמשים בקרקע, ואילו כיסוי הקרקע מתאר את החומר הפיזי על פני כדור הארץ.

סוג LULC

תיאור

מים

גופי מים קבועים ועונתיים

עצים

יערות ראשוניים ומשניים, ומטעים גדולים

דשא

ערבות טבעיות, שטחי מרעה של חיות משק ופארקים

צמחייה מוצפת

מנגרוב ומערכות אקולוגיות אחרות שמוצפות

יבול

גידולי שורות וגידולי אורז

שיח וקרצף

צמחייה פתוחה דלה עד צפופה שמורכבת משיחים

שטח בנוי

מבנים, כבישים ומרחבים עירוניים פתוחים בצפיפות נמוכה או גבוהה

קרקע חשופה

מדבריות וסלע חשוף

שלג וקרח

כיסוי שלג קבוע ועונתי

59f3307e44102fa1.png

התמונות במערך הנתונים הזה כוללות 10 תדרים: תשע תדרים עם הסתברויות משוערות לכל אחת מתשע מחלקות LULC, ותדר של תווית class שמציין את המחלקה עם הסבירות המשוערת הגבוהה ביותר. המאפיינים הייחודיים האלה מאפשרים למשתמשים לבצע ניתוח רב-זמני וליצור מוצרים מותאמים אישית שמתאימים לצרכים שלהם.

כדי לפתוח את האפליקציה הדינמית של World Earth Engine:

  1. לפתוח כרטיסייה אחרת בדפדפן,
  2. עוברים אל עולם דינמי.

במפה מוצג פסיפס של מצב Top1 עם צלע גבעה ברמות זום גבוהות.

64e61170e4b4b27a.gif

  1. אפשר ללחוץ על המפה כדי להציג תרשים שמציג הסתברויות לכיתות לאורך זמן.
  2. לוחצים על נקודת נתונים בתרשים כדי לטעון חיזוי ספציפי ואת תמונת 'סנטינל-2' שלו.
  3. בחלונית Layers (שכבות), משנים את השכבות ואת החשיפה.

3. עיון בתחזיות של עולם דינמי בברזיל

'עולם דינמי' כולל חיזויים בכל תשע מחלקות LULC ומציג תווית Top1 אחת לכל פיקסל. העולם האמיתי הוא שילוב של מחלקות LULC רבות בכל רזולוציה מרחבית. בקטע הזה תפרשו באופן חזותי חיזויים לאורך זמן ומרחב.

כדי לעיין בחיזויים של העולם הדינמי בברזיל:

  1. בדפדפן, עוברים אל האפליקציה Dynamic World EE.
  2. בשדה חיפוש מקומות, מזינים Sete de Setembro, Brazil.

אתם אמורים לראות נתוני מחשוב של עולם דינמי עבור הטריטוריה הילידית של אנשי פיטר סורוי, שמתגוררים באזור סט דה סטמברו רונדוניה שבברזיל.

  1. בחלונית Dynamic World, מזינים 2016-01-01 בשדה Start date (תאריך התחלה) ו-2022-01-01 בשדה End date (תאריך סיום). לאחר מכן לוחצים על Update (עדכון).

יכול להיות שטעינת המפה תימשך כמה דקות כי היא מחושבת בזמן אמת.

3bf4f71e86f14c3a.png

  1. אפשר ללחוץ במקום כלשהו במפה כדי ליצור תרשים בזמן אמת.

אפשר להגדיל את התצוגה כדי לקבל תשובה מהירה יותר.

2d54236b6c4a69b4.png

  1. בודקים את התרשים שבו הסתברויות הכיתה על ציר ה-y והזמן נמצא על ציר x.

בדוגמה הזו, החיזוי של סיווג Top1 מ-1 בינואר 2016 עד 27 ביולי 2017 הוא עצים, שמשתנה בין 0.684 ל-0.755. עד שסצנת 'סנטינל-2' הבאה תצולם ב-5 בספטמבר 2017, החיזוי כבר לא יהיה עצים והאות יהפוך לרעש רב יותר.

  1. כדי להגדיל את התרשים, לוחצים על f01f62bf4be1e38a.png.

944eb17c0c483e43.png

4. מזל טוב

למדתם איך ליישם עקרונות AI אחראיים ביצירת מערכי נתונים שמבוססים על למידת מכונה, כמו 'עולם דינמי'.

מידע נוסף