Diariamente, Satélites da NASA orbitam a Terracapturando uma riqueza de informações que nos ajudam a compreender o nosso planeta. Desde a monitorização de incêndios florestais até ao acompanhamento das alterações climáticas, este vasto acervo de dados de Ciências da Terra tem o potencial de impulsionar descobertas científicas, informar decisões políticas e apoiar indústrias 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 colaborou com a Microsoft para explorar o uso de um copiloto personalizado usando o Azure OpenAI Service para desenvolver o Earth Copilot da NASA, que poderia transformar a forma como as pessoas interagem com os dados da Terra.
Os dados geoespaciais são complexos e muitas vezes requerem algum nível de conhecimento técnico para navegar neles. 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 aumentam e podem limitar ainda mais o conjunto potencial de pessoas capazes de 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 utilizar. Por meio do Escritório do Diretor de Dados Científicos da NASA, 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 de Sistemas de Dados de Ciências da Terra 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, a escala e a complexidade destas informações podem ser esmagadoras. 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 poucos usuários não técnicos possuem. A IA poderia agilizar esse processo, reduzindo o tempo 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 sobre furacões para melhorar os modelos preditivos, ou os decisores políticos que desejam estudar 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 planeamento urbano e a resposta a catástrofes, onde informações oportunas provenientes de dados espaciais podem 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 novas ferramentas para gerir e dar sentido a este repositório crescente. A agência explorou tecnologias emergentes que poderiam não apenas agilizar a descoberta de dados, mas também ampliar a acessibilidade, permitindo que mais pessoas se envolvessem com os dados e descobrissem novos insights.
A solução: acesso a dados com tecnologia de IA por meio do Microsoft Azure
Para enfrentar esses desafios, a NASA IMPACT trabalhou com a Microsoft para desenvolver um copiloto de cliente orientado 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 construíram o modelo de prova de conceito de IA 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 os dados geoespaciais da NASA.
A chave para o Earth Copilot da NASA está na integração de tecnologias baseadas em nuvem, como o Azure OpenAI Service, que fornece acesso a poderosos modelos de IA e recursos de processamento de linguagem natural que permitem aos desenvolvedores integrar IA inteligente e conversacional em seus aplicativos. Esta abordagem permite à NASA integrar a IA 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 EUA?” A IA recuperará então conjuntos de dados relevantes, tornando o processo contínuo e intuitivo.
Painel EARTHDATA VEDA da NASA.
“O conjunto robusto de serviços do Azure, incluindo aprendizado de máquina, análise de dados e infraestrutura de nuvem escalável, 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 preocuparem com complexidades técnicas. Nosso objetivo era criar uma solução integrada 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 na recuperação de dados e mais na análise e descoberta. Por exemplo, os cientistas do clima podem aceder rapidamente a dados históricos para estudar tendências, enquanto os especialistas agrícolas podem obter informações sobre os níveis de humidade 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, fomentando 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 têm as informações mais precisas ao seu alcance.
“A visão por trás desta colaboração era aproveitar a IA e as tecnologias de nuvem para levar os insights 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 simples, 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 investigação científica mais transparente, inclusiva e colaborativa. Ao remover barreiras à descoberta de dados, a NASA e a Microsoft estão a preparar o terreno para uma nova era de descoberta, onde as informações não se limitam a um grupo seleccionado, mas podem ser exploradas e expandidas por qualquer pessoa curiosa sobre o mundo.
Olhando para o futuro: preenchendo a lacuna entre dados e insights
No momento, o NASA Earth Copilot está disponível para cientistas e pesquisadores da NASA explorarem e testarem suas capacidades. Qualquer implementação responsável de tecnologias de IA requer avaliações rigorosas para garantir que os dados e os resultados não podem ser utilizados indevidamente. Após um período de avaliações e testes internos, a equipe IMPACT da NASA explorará a integração desta capacidade no 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 partilhados, permitindo que mais pessoas se envolvam, analisem e atuem com base nas informações que moldam o nosso mundo.
Etiquetas: IA, Serviço OpenAI do Azure, Co-piloto, Microsoft Azure
