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美國國家航空暨太空總署（ NASA ）於 1972 年拍攝的標誌性“藍色彈珠”（ Blue Marble ）首次捕獲了地球的有限有窮和脆弱性，從而激發了現代環境保護運動。如今，衛星和無人機的航拍圖像推動了一系列監測和保護我們星球的努力，俱由 AI 和 NVIDIA GPU 加速。
在“地球日”成立 50 週年之際，了解 NVIDIA Inception 人工智慧新創虛擬加速器 的公司如何利用航拍圖像和 AI 來追踪全球森林砍伐，監測北極地區的凍土融化情況以及防止天然氣洩漏。
Inception 是一種虛擬加速器，為 AI 和資料科學領域的新創企業提供了支持產品開發，原型設計和部署的基本工具。
追踪樹木損失：軌道洞察力
每年由於農業和非法砍伐造成的森林損失達 數百萬英畝 。 Orbital Insight與世界資源研究所（ World Resources Institute ）合作，確定世界上原始雨林被新的道路，建築物和棕櫚油種植園所取代的地區。
這家新創公司的深度學習演算法使用超過 60 萬張五公分解析度的衛星圖像，將砍伐森林地圖化，這是Global Forest Watch實時森林監測計劃的一部分。人工智慧可以為研究人員提供先機，讓他們通過推論未來趨勢來發現即將毀林的跡象 – 而不是依靠為時已晚的每月警報來防止樹木損失。
該工具還可以幫助公司評估其供應鏈中毀林的風險。諸如棕櫚油之類的商品推動了 東南亞廣泛的森林砍伐 ，導致一些生產商承諾今年在其供應鏈中實現零砍伐森林。
總部位於加利福尼亞州帕洛阿爾託的 Orbital Insight 使用 卷積神經網路 分析衛星圖像和雷達數據，以進行供應鏈監控，房地產，地圖繪製和基礎設施建設。 NVIDIA GPU 通過 Amazon Web Services 加速了其地理空間 AI 演算法。
該公司資深電腦視覺科學家 Manuel Gonzalez-Rivero 表示，在雲端使用 GPU 可使團隊根據需要擴大和縮小其使用量，並使巨大衛星圖像的 推論 速度提高 100 倍。
北極圈的AI：3vGeomatics
如今，最大的新興氣候威脅之一是多年凍土融化。多年凍土主要分佈在加拿大北極等極地地區，由冰，岩石和位於土壤層下的沉積物組成。全世界的永久凍土富含有機物質，據估計含有1.5 萬億噸碳 ，是地球大氣中碳的兩倍。
到西元 2100 年，多達 70 ％的永久凍土可能融化，從而將大量碳釋放到大氣中。氣候變化引起的多年凍土融化還會引發山崩和侵蝕，威脅社區和重要基礎設施。
通過加拿大太空總署的一個計劃， Inception 新創公司3vGeomatics正在使用一種名為 InSAR 的基於遙控雷達衛星的技術來監視整個加拿大北極地區的融化多年凍土。
通過使用數十個 NVIDIA 資料中心 GPU 的 本地 伺服器進行分析，可以使雷達衛星圖像的處理速度提高數千倍，每個雷達衛星圖像包含數十億像素，覆蓋數千平方公里。
3vGeomatics 首席技術長 Parwant Ghuman 說：“以前，分析衛星圖像並提供結果需要幾個月的時間，只是告訴我們的客戶他們在 5 週前發生了山崩。利用 GPU ，我們可以提供有關當今風險的可行情報。”
防止油，氣洩漏：Azavea
據估計，美國石油和天然氣企業每年向大氣中洩漏1300 萬噸甲烷 ，其中大部分是可以預防的。導致這種情況的主要來源之一是第三方造成的開挖損壞，而他們沒有意識到他們正在挖掘天然氣管道。
Azavea是一家位於費城的新創公司，致力於為市民和社會影響建構地理空間分析工具。該公司正在與航空服務公司 American Aerospace 合作，利用 NVIDIA GPU 在邊緣進行訓練和推論，以檢測已知管道上的施工情況。
部署在飛機或無人機上的神經網路可以檢測到地面上可見的施工車輛和卡車，並警告石油和天然氣公司潛在的挖掘作業可能損壞管道。
Azavea 研究副總裁 Rob Emanuele 說：“目前，飛行員將在已知的管道上以低空飛行，然後看著窗外，看是否有工程車輛的跡象。我們的工作使飛行員可以通過離地面更高的高度飛行來更安全地飛行，依靠 AI 來檢測施工車輛的位置。”
由 Azavea 的開源航空影像深度學習框架 Raster Vision開發，正在使用 NVIDIA RTX 筆記型電腦 在小型飛機上測試 AI 演算法以進行實時推論。 相反，未來的部署將在無人飛機和無人機上使用嵌入式 GPU 。
詳細了解 GPU 技術如何推動包括環境計劃等具有社會影響力的應用程式。
主圖片提供： NASA