Syntetyczne zobrazowania usprawniają pracę sztucznej inteligencji

Algorytmy sztucznej inteligencji (AI) pozwalają na coraz szybszą i skuteczniejszą automatyczną analizę zobrazowań satelitarnych czy lotniczych. Ograniczeniem tej technologii wciąż pozostaje jednak konieczność wytrenowania algorytmów. Swój sposób na rozwiązanie tego problemu zaprezentowały firmy CosmiQ Works oraz AI.Reverie.

Porównanie zobrazowań prawdziwych (2 górne rzędy) i syntetycznych (2 dolne)

Przykład syntetycznego zobrazowania satelitarnego

Algorytmy AI pozwalają całkowicie bez udziału człowieka przeszukiwać ogromne zbiory zobrazowań w poszukiwaniu konkretnych kategorii obiektów, dajmy na to samolotów. By jednak były skuteczne, konieczne jest ich odpowiednie „wytrenowanie” na danych referencyjnych. W niektórych przypadkach rodzi to jednak problemy, bo takich danych albo nie ma, albo oferują niewystarczającą jakość.

Jak wykazał eksperyment firm CosmiQ Works oraz AI.Reverie, odpowiedzią na to wyzwanie może być sięgnięcie po tzw. syntetyczne zobrazowania, tj. masowo generowane sztuczne zdjęcia, na których interesujące nas obiekty są umieszczane na różnych scenach, np. przy odmiennych warunkach atmosferycznych i na tle innego pokrycia terenu, o różnej porze dnia bądź roku lub wykonanych z użyciem innych sensorów.

By pokazać możliwości tej technologii, obie spółki opublikowały specjalny darmowy zbiór o nazwie RarePlanes. Składa się on z 253 scen z satelitów Maxar WorldView z ręcznie oznaczonymi blisko 15 tys. samolotów, a także z 50 tys. syntetycznych zobrazowań, na których znajduje się 630 tys. różnego rodzaju modeli samolotów.

Badania obu spółek wykazały, że algorytmy AI wyszkolone na tym drugim zbiorze radzą sobie tylko nieznacznie gorzej niż przy użyciu prawdziwych zobrazowań. Gdy w zbiorze danych referencyjnych umieszczono 10% prawdziwych scen, wyniki były zbliżone do rezultatów, które zapewniały dane w 100% rzeczywiste.

Zdaniem obu spółek, jeśli ich technologia się sprawdzi, wykorzystanie algorytmów AI, w szczególności computer vision, stanie się nieporównanie tańsze, łatwiejsze i szybsze niż obecnie. Automatyczne generowanie syntetycznych zobrazowań jest bowiem sprawne i relatywnie tanie. Firmy podkreślają ponadto, że ich technologia powinna sprawdzić się nie tylko w przypadku zdjęć lotniczych i satelitarnych, ale także naziemnych, co może okazać się przydatne przy rozwijaniu samochodów autonomicznych.

JK