Crnogorke koje kroz informacione tehnologije čuvaju prirodu: Država prva da podrži i primijeni rješenja

Softver za ranu detekciju požara koji je razvila startap firma iz Crne Gore Spectro Solutions, tokom prošlog ljeta korišćen je za otkrivanje vatre na Gorici, u Podgorici, na Luštici, u tivatskoj opštini, za te potrebe službe zaštite dobiće na korišćenje i nove verzije sistema, za isti softver zainteresovani su i u drugim gradovima, a Spectro tim u međuvremenu je započeo novi projekat - obezbjeđivanje deponija od požara. Ove godine odradiće pilot projekat u saradnji sa podgoričkom “Deponijom”.

Na čelu Spectro Solutions je Ana Ašanin, i ona je jedna od djevojaka koja je uključena u razvoj sistema koji koriste vještačku inteligenciju (AI) i mašinsko učenje, a u cilju doprinosa očuvanju životne sredine. Uz nju, na sličnim projektima, rade Itana Bulatović i Sanja Šćepanović.

Povodom Dana planete Zemlje, koji je obilježen 22. aprila, ali i Dana djevojčica u ICT, koji se obilježava posljednjeg četvrtka u aprilu, sa ciljem širenje svijesti kod djevojčica o značaju informaciono-komunikacionih tehnologija, one za “Vijesti” govore o svom radu i kako AI i slične tehnologije doprinose očuvanju okoline.

Urbana vitalnost, mapa drveća...

Sanja Šćepanović je naučnica istraživačica u oblasti AI u Nokijinom Bell Labs institutu u Kembridžu u Ujedinjenom Kraljevstvu, i dio je tima za odgovornu vještačku inteligenciju. Osnovne studije matematike i računarskih nauka završila je na Univerzitetu Crne Gore, master i doktorske studije iz oblasti nauke od podacima i kompleksnih sistema na univerzitetima Tartu, Estonija i Aalto, Finska. Pored ostalog, radila je u startapu SEVEN Networks, koji se bavi mobilnim tehnologijama, u Silikonskoj dolini, i u drugom, ICEYE, koji se bavi razvojem satelita, u Helsinkiju, u Finskoj...

U Bell Labsu, pojašnjava ona, dio je tima koji se bavi istraživanjima raznih aspekata odgovorne vještačke inteligencije - od toga kako koristiti tu tehnologiju za zdraviju, ravnopravniju i održiviju urbanu sredinu, do studiranja kako njen razvoj i korištenje mogu imati nepredviđene posljedice na pojedince i na društvo...

Sanja je kao primjer korišćenja AI objavila studiju koja je pokazala da se primjenom metoda mašinskog učenja na satelitske slike Sentinel-2 satelita (koji je dio Kopernikus programa Evropske svemirske agencije, čiji su podaci javno dostupni) može procijeniti “urbana vitalnost” različitih susjedstva u gradu.

“Urbana vitalnost je koncept koji je definisala čuvena urbanistička teoretičarka Džejn Džejkobs 70-ih godina prošlog vijeka. Ona je studirala zašto različiti djelovi američkih gradova imaju različit kvalitet života i zaključila da su za vitalna susjedstva neophodna sljedeća četiri elementa urbane strukture: raznolika upotreba zemljišta (mješavina stambenih zgrada, zelenila i poslovnih prostora), mali blokovi (nasuprot širokih bulevara), mješavina ekonomskih aktivnosti, i koncentracija ljudi. Njena teorija nije mogla biti provjerena prije nego što su takozvani veliki podaci postali dostupni”, pojašnjava Šćepanović za “Vijesti”.

Njena studija je jedna od prvih koja empirijski potvrđuje teoriju Džejn Džejkobs.

“Značaj studije leži u tome što pokazuje kako se javno dostupne satelitske slike mogu koristiti za urbano planiranje i održivi razvoj”, rekla je ona.

Itana Bulatović, inženjerka je mašinskog učenja i radi u kompaniji MGGP Aero u Poljskoj, u istraživačko-razvojnom timu za teledetekciju. Osnovne studije računarskih nauka i matematike završila je na Sorboni u Parizu, a trenutno završava i master studije iz inteligentnih sistema i robotike na kineskom univerzitetu Shanghai Jiao Tong, gdje se bavi istraživanjem primjene modela dubokog učenja za analizu mamografskih snimaka, tj. detekciju raka dojke.

Itana je i jedna od osnivača NVO Crnogorsko udruženje za vještačku inteligenciju - MAIA.

Kompanija MGGP Aero u kojoj radi, bavi se kreiranjem i analizom snimaka iz vazduha, kao i satelitskih snimaka, na osnovu kojih kreiraju rješenja za mapiranje i analizu urbanizovanog prostora i prirodnog okruženja. Jedno takvo rješenje je i digitalna mapa drveća “Digital Tree Map”, kreirana od snimaka iz vazuha (airborne imaging), a analizirana korišćenjem modela AI.

Ta mapa drveća, nešto je poput katastra zelenila Glavnog grada Podgorica.

“Svjesni smo vrijednosti zelene infrastrukture i njenog ključnog značaja za prilagođavanje klimatskim promjenama. Ukoliko želimo da odgovorno upravljamo ekološkim dobrima, moramo znati koji ekološki inventar imamo i gdje. Zato gradovi naručuju popis drveća i šalju terenske radnike na ulice i parkove. Međutim, ova vrsta prikupljanja podataka je dugotrajna i skupa. Dakle, urbane baze podataka su često veoma ograničene, nepotpune, neažurne i nivo greške je obično nepoznat. Upravo te izazove uspješno rješava primjena AI u kombinaciji sa ‘airborne’ snimcima”, kazala je ona.

Modeli vještačke inteligencije, prema njenim riječima, mogu da obrade ogromne (veličina u terabajtima, TB) količine podataka, dobijene sa različitih senzora - kamere, LIDAR, hiperspektralne kamere... mnogo brže i preciznije nego što bi to čovjek mogao ručno.

“Avioni (ili dronovi u zavisnosti od površine prostora od interesa) sa montiranim kamerama i raznim senzorima, oblijeću predviđenu trajektoriju i generišu na stotine slika u sekundi. Zatim se, metodama fotogrametrije, kreiraju ortofotomape sa preciznim geoodređenjima gradova, urbanih sredina ili nacionalnih parkova. Kreirane mape se dalje koriste kao trening podaci za modele dubokog učenja, koji uče da prepoznaju određene objekte i izvuku veliku količinu informacija za jako kratko vrijeme”, pojašnjava Bulatović.

Kroz “Digital Tree Map” u Varšavi, gdje trenutno živi, dodaje ona, obrađena je površina od 517,24 kvadratna kilometra, na kojoj je detektovano više od sedam miliona krošnji drveća, ukupne površine 182,31 kvadratni kilometar.

“U okviru ovog projekta, modeli AI korišteni su u obradi slike i to na sljedeće načine: detekcija i delineacija pojedinačnih krošnji, zatim procjena visine i gustine krošnji, klasifikacija vrsta (zimzeleno i četinarsko drveće, ali specifičnih vrsta), kao i procjena ‘zdravlja’ krošnji. Za sve ovo, kreirane su precizne mape koje gradovima mogu služiti za dalju analizu i donošenje odluka, kao i informisano urbano planiranje. Svjedočeći efektima klimatskih promjena, vrijedi imati i koristiti ovakav alat, koji može pomoći da se maksimizuju pozitivni efekti na ekosistem koje pruža drveće u gradu, na primjer, kroz optimalnu selekciju vrsta drveća, kao i identifikaciju kritičnih lokacije bez dovoljno zelenila”, kazala je ona.

Dodatno, vještačka inteligencija, kaže Bulatović, kroz procjenu zdravlja drveća omogućava da se prate promjene u životnoj sredini kroz vrijeme i da se pravovremeno detektuje i nekontrolisano širenje invazivnih biljnih vrsta ili insekata.

“Snimci dobijeni iz vazduha, u kombinaciji sa vještačkom inteligencijom omogućavaju mapiranje invazivnih vrsta širom analiziranog područja, čak i na teško dostupnim mjestima, u kratkim vremenskim intervalima, što predstavlja značajnu prednost u borbi protiv invazivnih vrsta. Ovakvo rješenje bi bilo veoma korisno trenutno u Crnoj Gori, kada je aktuelna tema o potkornjaku koji stvara velike probleme našim šumama”, rekla je Bulatović.

Ekološka država da prepozna značaj tehnologija

Crna Gora, kao ekološka država, dodaje ona, mora da prepozna potencijal tih tehnologija za očuvanje i zaštitu životne sredine.

“Ono što je naša prednost (i vrijednost) jeste što smo površinski veoma mala država i samim tim je implementacija i realizacija ovakvih rješenja još jednostavnija, bilo da se radi na lokalnom nivou ili na površini cijele zemlje. Poređenja radi, kompanija MGGP Aero je u Poljskoj kreirala digitalne mape drveća za teritoriju cijele Poljske, što je 25 puta površina Crne Gore”, poručuje Bulatović.

U toku je i projekat koji rade za Vladu Estonije, a u saradnji sa ornitolozima. Cilj je da kroz godinu, svakog mjeseca rade detekciju i mapiranje ptica koje se nalaze u području Riškog zaliva, kako bi se identifikovale sve vrste ptica koje u tom području borave u različitim periodima u godini, kao i putanje njihove migracije.

Estonska Vlada, pojašnjava ona, planira da na tom području izgradi vjetroelektranu i projekat je sastavni dio procjene uticaja farme na životnu sredinu.

“Rezultati koje smo dobili još jednom pokazuju značaj i prednost upotrebe modela AI u procesu analize dobijenih snimaka. Za pregled jedne kolekcije (jedna ortomapa) potreban je ukupno 41 radni dan za četiri osobe koje bi ‘tražile’ ptice ručno, dok proces koji se sastoji od detekcije ptica upotrebom AI u kombinaciji sa ručnom provjerom traje samo šest radnih dana (od kojih je opet najviše vremena utrošeno na ručnu provjeru i doradu predikcija radi povećanja preciznosti)”, kaže Bulatović i dodaje da je samo u jednoj kolekciji, u aprilu, detektovano oko 8.000 ptica, dok je ukupan broj svih vrsta detektovanih na tom području oko 40, od kojih neke pripadaju veoma rijetkim i zaštićenim vrstama.

“Primjena modela AI u ovom domenu (a i generalno) služi da lakše i (mnogo) brže donosimo informisanije odluke. Dakle, u domenima gdje imamo mehanizme da prikupimo veliku količinu podataka, modeli vještačke inteligencije će mnogo brže analizirati takve podatke i pomoći domenskim ekspertima u donošenju odluka. Naravno, ni u ovom slučaju vještačka inteligencija nije u potpunosti autonomna, već je poželjno da eksperti iz oblasti dorade i pregledaju dobijene rezultate”, kaže Itana Bulatović.

Sistem koji će čuvati deponije

Rad Spectro Solutions tima iz kojeg dolazi Ana Ašanin nije nepoznat javnosti u Crnoj Gori. Još 2017. radili su na razvoju softvera za detekciju vatre, takav sistem prošle godine koristile su Služba zaštite Glavnog grada i njihove kolege iz Tivta, za otkrivanje požara na brdu Gorica i Luštici.

Tim je, kaže Ašanin za “Vijesti”, nastavio rad na usavršavanju tehnologije, tim su proširili novim inženjerima vještačke inteligencije, ove godini dobili su i tri tri granta na nacionalnom nivou, a postali i dio treće kohorte startap akceleratora Katapult.

“Koji je najpopularniji startap akcelerator na Zapadnom Balkanu. Učešće na Katapultu nam je, osim pristupa finansijama, otvorilo ogromnu bazu internacionalnih stručnjaka za različite aspekte razvoja startapa od kojih svakodnevno učimo tokom trajanja programa akceleracije, i - najbolje od svega, imamo pravo da zakazujemo sa njima privatne sesije i diskutujemo naše specifične nedoumice”, pojašnjava Ana.

Započeli su i novi projekat koji se tiče obezbjeđivanja deponija od požara i ove godine plan je da odrade pilot u saradnji sa “Deponijom” d.o.o Podogrica.

“Želimo da ispratimo koliko će se sistem lako moći implementirati na potpuno novom terenu i samim tim - nama dokazati da je inicijalna zamisao o skalabilnosti bila ispravna. Dizajn sistema ostaje isti, ali su podaci različiti i to je praktično jedina razlika u odnosu na postojeće rješenje. U dogovoru sa ‘Deponijom’, Spectro će u početku prikupljati podatke, a onda i pokušati naučiti model da prepozna dim na tako specifičnoj površini”, kaže ona.Iz iskustva u radu sa Spectro sistemom, dodaje, uočili su da je jako veliki broj dimova na zelenim površinama dolazio od ljudskog faktora - usljed nepravilnog upravljanja otpadom, divljih deponija, nezakonitog paljenja smeća…

“A onda smo istraživanjima utvrdili da bi požar na deponiji izazvao ogromnu prirodnu katastrofu oslobađanjem polutanata koji su opasni po javno zdravlje, najprije. U ‘Deponiji’ Podgorica smo naišli na otvorena vrata kada je u pitanju poboljšanje njihovih postojećih mehanizama za borbu sa ovakvim prijetnjama, i Spectro su ocijenili kao izuzetno koristan i neophodan alat koji treba biti dio njihovog sistema bezbjednosti.

Govoreći o značaju podrške za razvoj startapova, Ašanin kaže da je podrška važna, ne samo za njih, već i za razvoj zajednice i društva.

“Jedini način da napredujemo je ulagati u inovacije. Na taj način pospješujemo interesovanje za obrazovanjem kod mladih, pospješujemo razvoj kadrova, razvoj industrije, ali i sa druge strane - društvu dajemo proizvode koji su u skladu sa njihovim potrebama - poboljšavaju način i kvalitet funkcionisanja i poslovanja”, kazala je ona, dodajući da “država treba da bude prva linija podrške u razvoju startapova, ali i u primjeni njihovih rješenja”.

( Damira Kalač )