Cómo la inteligencia artificial y los esfuerzos de ciencia abierta de la NASA combaten el cambio climático
La investigación climática implica no sólo realizar estudios de estos eventos, sino también capacitar a investigadores externos para que hagan lo mismo. Los esfuerzos de inteligencia artificial (IA) encabezados por la NASA ofrecen una herramienta poderosa para lograr estos objetivos
En 2023, la NASA se asoció con IBM Research para crear un modelo de base geoespacial de IA, inteligencia artificial. El modelo, formado con grandes cantidades de datos armonizados Landsat y Sentinel-2 (HLS) ampliamente utilizados de la NASA, proporciona una base para una variedad de estudios impulsados por IA para abordar los desafíos ambientales. De acuerdo con los principios de la ciencia abierta, el modelo está disponible gratuitamente para que cualquiera pueda acceder.
La NASA une sus esfuerzos con IBM
Los modelos básicos sirven como base a partir de la cual los científicos pueden desarrollar un conjunto diverso de aplicaciones, permitiendo soluciones poderosas y eficientes. "Los modelos básicos sólo saben qué cosas están representadas en los datos", explicó Manil Maskey, líder de ciencia de datos en la Oficina del Director de Datos Científicos (OCSDO) de la NASA. "Es como una navaja suiza: se puede utilizar para muchas cosas diferentes".
Una vez que se crea un modelo básico, se puede entrenar con una pequeña cantidad de datos para realizar una tarea específica. Hasta la fecha, el Equipo Interagencial de Implementación y Concepto Avanzado (IMPACT), junto con sus colaboradores, han demostrado las capacidades del modelo de base geoespacial ajustándolo para detectar cicatrices de incendio, delinear el agua de inundaciones y clasificar cultivos y otras categorías de uso de la tierra.
Debido a los recursos computacionales necesarios para crear el modelo básico inicial, era necesaria una asociación para tener éxito. En este caso, la NASA aportó los datos y el conocimiento científico , mientras que IBM aportó la potencia informática y la experiencia en optimización de algoritmos de IA. El compromiso compartido del equipo de hacer que su investigación sea accesible a través de principios de ciencia abierta garantiza que su modelo pueda ser útil para la mayor cantidad de investigadores posible.
"Para construir un modelo básico a escala, nos dimos cuenta desde el principio de que no es factible que una sola institución lo construya", dijo Maskey. "Todo lo que hemos hecho en nuestros modelos básicos ha estado abierto al público, desde los datos previos al entrenamiento, el código, las mejores prácticas, los pesos de los modelos, el ajuste de los datos de entrenamiento y las publicaciones. Hay transparencia, para que los investigadores puedan rastrear por qué Se utilizaron ciertas cosas en términos de datos o arquitectura del modelo".
Tras el éxito de su modelo de base geoespacial, la NASA e IBM Research continúan su asociación para crear un modelo nuevo y similar para estudios meteorológicos y climáticos. Están colaborando con el Laboratorio Nacional Oak Ridge (ORNL), NVIDIA y varias universidades para darle vida a este modelo.
Al igual que el modelo de base geoespacial, el modelo meteorológico y climático se está desarrollando con un enfoque científico abierto y estará disponible para el público en un futuro próximo.
Para cubrir todos los aspectos de las ciencias de la Tierra se necesitarían varios modelos básicos entrenados en diferentes tipos de conjuntos de datos. Sin embargo, Maskey cree que esos modelos futuros algún día podrían combinarse en un modelo integral, lo que conduciría a un "gemelo digital" de la Tierra que proporcionaría análisis y predicciones incomparables para todo tipo de eventos climáticos y ambientales.