Todos os dias, os satélites da NASA orbitam a Terra, capturando uma riqueza de informações que nos ajudam a compreender o nosso planeta. Desde o rastreio de incêndios florestais até à monitorização das alterações climáticas, esta vasta coleção de dados científicos da Terra tem o potencial de impulsionar descobertas científicas, informar decisões políticas e apoiar setores como a agricultura, o planeamento urbano e a resposta a catástrofes.
Mas navegar pelos mais de 100 petabytes de dados coletados pode ser desafiador, e é por isso que a NASA se uniu à Microsoft para explorar o uso de um copiloto personalizado usando o serviço Azure OpenAI para desenvolver o Earth Copilot da NASA, que poderia transformar a maneira como as pessoas interagem com Dados da Terra.
Os dados geoespaciais são complexos e muitas vezes requerem um certo nível de conhecimento técnico para serem explorados. Como resultado, estes dados tendem a ser acessíveis apenas a um número limitado de investigadores e cientistas. À medida que a NASA recolhe mais dados de novos satélites, estas complexidades só aumentarão e poderão limitar ainda mais o conjunto potencial de pessoas que podem obter conhecimentos e desenvolver aplicações que possam beneficiar a sociedade.
Reconhecendo este desafio, a NASA embarcou numa missão para tornar os seus dados mais acessíveis e fáceis de usar. Como parte da iniciativa Transform to Open Science, a agência procura democratizar o acesso aos dados, quebrando barreiras técnicas para capacitar uma gama diversificada de públicos, desde cientistas e educadores a decisores políticos e ao público em geral.
O desafio: navegar pela complexidade dos dados
O programa Earth Science Data Systems da NASA é responsável por coletar uma variedade incrível de dados de sensores e instrumentos espaciais. Esses dados abrangem tudo, desde condições atmosféricas até mudanças na cobertura do solo, temperaturas dos oceanos e muito mais. No entanto, o âmbito e a complexidade destas informações podem ser esmagadores. Para muitos, encontrar e extrair insights requer navegar em interfaces técnicas, compreender formatos de dados e dominar as complexidades da análise geoespacial – habilidades especializadas que muito poucos usuários não técnicos possuem. A inteligência artificial poderia agilizar esse processo, reduzindo o tempo necessário para obter insights dos dados da Terra para uma questão de segundos.
Esta questão não é apenas uma questão de conveniência; tem implicações no mundo real. Por exemplo, os cientistas que necessitam de analisar dados históricos de furacões para melhorar os modelos preditivos, ou os decisores políticos que pretendem estudar os padrões de desflorestação para implementar regulamentações ambientais, podem não conseguir aceder facilmente aos dados de que necessitam . Esta inacessibilidade afecta uma vasta gama de sectores, incluindo a agricultura, o planejamento urbano e a resposta a catástrofes, onde a informação atempada dos dados espaciais pode fazer uma diferença significativa.
Além disso, à medida que novos satélites com novos instrumentos continuam a ser lançados e a recolher mais dados, a NASA enfrenta constantemente o desafio de construir novos instrumentos para gerir e dar sentido a este arquivo crescente. A agência tem explorado tecnologias emergentes que poderiam não só simplificar a descoberta de dados, mas também ampliar a acessibilidade, permitindo que mais pessoas interajam com os dados e descubram novos insights.
A solução: acesso a dados com tecnologia de IA via Microsoft Azure
Para enfrentar esses desafios, a NASA IMPACT trabalhou com a Microsoft para desenvolver um copiloto de cliente alimentado por IA, chamado Earth Copilot, que poderia simplificar o acesso aos dados e incentivar uma gama mais ampla de usuários a interagir com seus dados de ciências da terra. Juntos, eles criaram o modelo de IA de prova de conceito que aproveita a plataforma de nuvem Azure da Microsoft e recursos avançados de IA para transformar a forma como os usuários podem pesquisar, descobrir e analisar dados geoespaciais da NASA.
A chave do Earth Copilot da NASA reside na integração de tecnologias baseadas em nuvem, como o serviço Azure OpenAI, que fornece acesso a poderosos modelos de IA e capacidades de processamento de linguagem natural que permitem aos desenvolvedores integrar uma inteligência artificial inteligente e conversacional em suas aplicações. Esta abordagem permite à NASA integrar a inteligência artificial na sua plataforma de análise de dados existente: VEDA. Juntas, essas tecnologias tornam mais fácil para os usuários pesquisar, descobrir e analisar dados de ciências da Terra
Ao combinar essas tecnologias, o Earth Copilot permite que os usuários interajam com o repositório de dados da NASA por meio de consultas em linguagem simples. Em vez disso, podem simplesmente fazer perguntas como “Qual foi o impacto do furacão Ian na Ilha Sanibel?” ou “Como a pandemia de COVID-19 afetou a qualidade do ar nos Estados Unidos?” A IA irá então recuperar os conjuntos de dados relevantes, tornando o processo tranquilo e intuitivo.
“O conjunto robusto de serviços do Azure, incluindo aprendizado de máquina, análise de dados e infraestrutura de nuvem escalonável, alimenta este protótipo de IA”, disse Juan Carlos López, ex-engenheiro da NASA e atual especialista em Azure na Microsoft. “Projetamos o sistema para lidar com consultas complexas e grandes conjuntos de dados de forma eficiente, garantindo que os usuários possam encontrar rapidamente as informações de que precisam, sem se prenderem a complexidades técnicas. Nosso objetivo era criar uma solução contínua e escalável que pudesse evoluir à medida que os dados, ferramentas e aplicações da NASA crescessem.”
Democratizando os dados para a ciência aberta
A colaboração entre a NASA IMPACT e a Microsoft resultou numa solução que democratiza o acesso aos dados espaciais, permitindo que uma gama mais ampla de utilizadores interaja com os dados científicos da NASA. Isto traz benefícios significativos para a comunidade científica, uma vez que os investigadores podem agora gastar menos tempo a recuperar dados e mais em análise e descoberta. Por exemplo, os cientistas do clima podem acessar rapidamente dados históricos para estudar tendências, enquanto os especialistas agrícolas podem obter informações detalhadas sobre os níveis de umidade do solo para melhorar a gestão das culturas.
Educadores e professores podem usar exemplos do mundo real para envolver os alunos nas ciências da Terra, despertando a curiosidade e incentivando a próxima geração de cientistas e engenheiros. Os decisores políticos podem aproveitar os dados para tomar decisões informadas sobre questões críticas como as alterações climáticas, o desenvolvimento urbano e a preparação para catástrofes, garantindo que tenham as informações mais precisas ao seu alcance.
«A visão por trás desta colaboração era aproveitar a inteligência artificial e as tecnologias de nuvem para levar o conhecimento da Terra a comunidades carentes, onde o acesso aos dados pode levar a melhorias tangíveis», disse Minh Nguyen, arquiteto de soluções em nuvem da Microsoft. «Ao permitir que os usuários interajam com os dados por meio de consultas simples e em linguagem clara, estamos ajudando a democratizar o acesso à informação espacial.»
O desenvolvimento deste protótipo de IA está alinhado com a iniciativa Ciência Aberta da NASA, que visa tornar a pesquisa científica mais transparente, inclusiva e colaborativa. Ao remover barreiras à descoberta de dados, a NASA e a Microsoft estão lançando as bases para uma nova era de descoberta, onde a informação não se limita a um grupo selecionado, mas pode ser explorada e expandida por qualquer pessoa curiosa sobre o mundo.
Olhando para o futuro: preenchendo a lacuna entre dados e insights
Atualmente, o NASA Earth Copilot está disponível para cientistas e pesquisadores da NASA explorarem e testarem suas capacidades. Qualquer implementação responsável de tecnologias de IA exige avaliações rigorosas para garantir que os dados e resultados não possam ser utilizados indevidamente. Após um período de avaliação e testes internos, a equipe IMPACT da NASA explorará a integração desta capacidade na plataforma VEDA.
Esta colaboração exemplifica como a tecnologia pode capacitar as pessoas, impulsionar a inovação e criar mudanças positivas. Soluções como esta serão essenciais para garantir que os benefícios dos dados sejam amplamente compartilhados, permitindo que mais pessoas interajam, analisem e ajam com base nas informações que moldam o nosso mundo.
Tags: IA, Serviço Azure OpenAI, Copiloto, Microsoft Azure.
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