通过AI和机器学习深化我们对海洋的了解

Love Ocean Observator与Capgemini的合作伙伴推出第4个全球数据科学挑战,并开发基于AI的解决方案,可以更快地审查和分析来自水下传感器的大量数据

客户:Lofoten-Vesterålen海洋观测台

地区:挪威

行业: 生命科学

客户挑战:洛夫海洋天文台希望能更快地筛选从海洋传感器收集到的大量数据,以便更好地为围绕海洋保护的对话提供信息

解决方案:该天文台与Capgemini和Amazon Web服务合作,是全球数据科学挑战的最新迭代的一部分,通过该部分是由此开发了一种基于AI和机器学习的解决方案

好处:

  • 更快的数据处理
  • 识别扩大对海洋环境的理解的其他要点
  • 更大的快速提供实时数据的能力

当考虑到环境保护的状况时,有必要记住,大约70%的地球总表面积被水覆盖。其中大部分是由海洋构成的,海洋在维护全球生态系统方面发挥着不可思议的重要作用。事实上,海洋产生了地球上50%的氧气,吸收了25%的二氧化碳排放,并捕获了这些排放产生的额外热量的90%。尽管海洋具有巨大的重要性,但海洋在很大程度上仍未被探索,因此,人们对海洋的了解也不够。

资料来源:图片由海洋研究所和Lofoten-Vesterålen海洋天文台提供

“海洋是我们全球生态系统的关键组成部分,”海洋研究所(IMR)常务董事Sissel Rogne说。“它正在迅速变化,而我们并不总是理解如何变化或为什么变化。根据《世界海洋评估》,由于海洋环境压力源的多样性和复杂性,世界正在耗尽时间来拯救和可持续地管理它。”

位于挪威北部的Lofoten-Vesterålen海洋观测所(Love Ocean),通过将实时数据流入国家海洋数据中心,寻求在海洋生态系统上阐明。

“我们监测向海洋生物的新见解,就像春天盛开的时机,生态和商业上重要的鱼类库存的时机,以及包括海洋温度,盐度,pH和二氧化碳的气候变化相关参数的关键进程.Bjørn解释说明IMR的数字总监ArvidSætren。“该数据用于提高我们预测海洋总体状态的能力,海洋环境的变异性和人类的影响。”

在整个十年期间,爱情海洋从一个由光纤海底电缆和传感器节点组成的系统中聚集了超过100岁的数据,该系统覆盖从陆地到深海的大面积。但是,虽然信息量已经成长,但手动审查技术已经努力跟上纯粹的传入数据量。在回应中,爱海洋决定利用自动化,以保持步伐,并确保它提供了海洋环境的更全面的画面。

竞争导致创新

幸运的是,天文台在凯捷找到了一个价值相近、使命一致的合作伙伴。合作伙伴同意使用项目年度全球数据科学挑战的主题(GDSC),一个事件由凯捷与亚马逊网络服务(AWS)合作,看到成千上万的世界各地的专家被设置为任务创建一个解决方案的一个数据相关的挑战。

当4thGDSC版的目的是使LoVe Ocean能够更快地审查和分析数据,共有近1200名参与者组成的团队竞争开发基于人工智能的解决方案的概念,利用AWS技术,如Amazon S3、Amazon SageMaker和Amazon ECR。

资料来源:图片由海洋研究所和Lofoten-Vesterålen海洋天文台提供

在规划和概念化阶段结束时,一个由天文台和凯捷公司的高级利益相关者组成的小组审查了提出的解决方案,并确定了最终结果。获胜团队的方案包括一组解决方案,重点是使用人工智能和机器学习来自动提取与海洋生态系统的各种独特元素有关的数据。

“这有助于天文台的数据的整体管理以及普通洞穴洞察和数据的首席执行官首席执行官志威江泽民说。我们在如何在极端情况下处理数据收集的见解,如何分析大量的时间序列数据,以及生物海洋迁移模式如何与海底生活的各种特征相互作用。“

此外,团队挑选了一些重点,以帮助进一步改进爱海洋及其研究人员观察海洋的变化的方式。

“团队挑选了几件事,我们现在正在调查,”Sætren说。“例如,我们尚未认可的鲸鱼发声,海洋学和潮汐特征,以及天气对环境的强烈影响。”

提供海洋的见解

通过选择的解决方案,Love Ocean和Capgemini现在将从发展中转移到实施。一旦成功推出了基于机器和机器学习的解决方案,组织希望数据变得更加访问,并且代表世界水下的世界更加全面的观点,以及人类对其的影响。这种全面信息将实时流动,以便大型生物学家和研究人员可以从更广泛的了解海洋生态系统中受益。

资料来源:图片由海洋研究所和Lofoten-Vesterålen海洋天文台提供

现在赋予了更快,更彻底地向海洋生物学家和保护主义社区提供关键数据,爱海洋将能够带领谈话周围海洋如何变化,可以保护。通过自动化提供关键的杠杆将数据转换为这种广泛,主要是未开发的地球部分的愿景,研究人员将能够更好地预测人类行为和变化的气候会影响海洋生态系统。

由于LoVe Ocean和IMR所做的工作已经与联合国相连,这些数据将继续在制定国际政策和保护工作中发挥作用。通过利用人工智能和机器学习,天文台积极塑造了它想要的未来,并将继续为世界带来积极的影响。

“我们旨在支持海洋经济可持续发展的宗旨,”Rogne说。“这是有助于我们实现这一目标的数据。通过这一挑战,我们希望确保全面的能力发展和公平地访问海洋科学各方面以及所有利益相关者的各个方面的数据和见解。“

特色推荐书

Capgemini的见解和数据首席之江志伟江

这有助于全面管理天文台的数据,并提取有价值的信息,这是不可能手工完成的。在极端情况下如何处理数据收集,如何分析大量的时间序列数据,以及海洋生物迁移模式如何与海底生物的各种特征相互作用等方面,我们获得了深刻的见解。

IMR的数字总监Bjørnarvidsætren

团队挑选了几件事我们现在正在调查。例如,我们尚未认可的鲸鱼发声,海洋和潮汐特征,以及天气对环境的强烈影响。