Český vědec v Oxfordu vymyslel nástroj na odhalování metanových emisí. Pomůže mu AI

Pro člověka je prakticky nemožné odhalit včas a spolehlivě emise metanu. Ale umělá inteligence to dokáže – a tým vedený českým vědcem popsal, jak na to.

Výzkumníci z Oxfordské univerzity vytvořili nástroj, který by mohl klimatu planety pomoci víc než mnoho drastických opatření. Jde o automatickou detekci metanu z oběžné dráhy pomocí umělé inteligence (AI). Mohlo by to pomoci velmi přesně a navíc včas odhalit továrny, které porušují pravidla a předpisy a chrlí ho do ovzduší obrovské množství.

Vědci tento nástroj popsali v odborném žurnálu Scientific Reports.

Většina opatření, která mají zpomalit změny klimatu, se soustředí na emise oxidu uhličitého – hlavně proto, že se ho do atmosféry dostává nejvíc. Metanu je tam sice méně, ale jde o mnohem účinnější skleníkový plyn, který zachycuje asi osmdesátkrát víc tepla než právě oxid uhličitý. Rychle se ale rozpadá, takže jeho rychlé odstranění z atmosféry má prakticky okamžité účinky, projevují se během několika let. Některé studie odhadují, že snížení emisí tohoto plynu by mohlo zajistit, že se oteplování sníží asi o 0,3 stupně Celsia.

Problém je v tom, že metan se jen špatně odhaluje, trvá to dlouho a není to úplně spolehlivé. Je to totiž plyn neviditelný nejen pro lidské oko, ale i pro většinu přístrojů, které se ke snímání Země využívají. A když už ho družice odhalí, ztrácí se tento signál v šumu mnoha jiných dat. Odstranit ho bylo až doposud prakticky nemožné. Teď to ale změnila umělá inteligence.

Nový nástroj založený na principu strojového učení vyvinutý oxfordskými vědci hledá metan v datech z takzvaných hyperspektrálních družic. Ty detekují užší pásma než běžnější multispektrální družice, což jim usnadňuje, aby tento plyn našly a odfiltrovaly výše popsaný šum. Jenže z nich vychází tolik dat, že je nebylo možné zpracovat. Umělá inteligence, která v datech hledá vzorce, to ale dokáže snadno, ukazuje oxfordský projekt.

Jak odhalit znečišťovatele

Programátoři vycvičili tento model z analýzy 167 825 sektorů snímaných hyperspektrální sondou, každý tento sektor ve tvaru čtverce měl plochu 1,64 kilometru čtverečních. Šlo o družici NASA vybavenou leteckým senzorem AVIRIS. Algoritmus pak aplikovali na data z dalších hyperspektrálních senzorů na oběžné dráze, například na data získaná z nového hyperspektrálního senzoru EMIT, který je připojený k Mezinárodní vesmírné stanici a poskytuje téměř globální pokrytí Země.

Celkově model dosahuje přesnosti více než 81 procent při detekci velkých metanových zplodin a byl o 21,5 procenta přesnější než předchozí nejpřesnější přístup. Metoda také výrazně snížila míru chyb, a to přibližně o 41,83 procenta ve srovnání s předchozím nejpřesnějším přístupem.

Hlavním autorem výzkumu je český student Vít Růžička, který na Oxfordu pracuje. Věří, že by šlo metodu vylepšit tak, aby ji zvládly přímo samotné družice, což by mohlo proces velmi usnadnit: „Takové zpracování na palubě by mohlo znamenat, že zpočátku by bylo třeba na Zemi posílat jen důležité výstrahy, například textový výstražný signál se souřadnicemi identifikovaného zdroje metanu. Navíc by to umožnilo autonomní spolupráci roje družic –  počáteční slabá detekce by mohla sloužit jako varovný signál pro ostatní družice v konstelaci, aby zaměřily své zobrazovací přístroje na zájmové místo.“

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Hradby Pompejí zřejmě poškodila palba z těžkého antického kulometu polybolu

Italští archeologové detailně prozkoumali díry v severní části pompejských hradeb. Zjistili, že je nezpůsobily katapulty ani ruční zbraně, ale mechanický samostříl schopný automaticky odpalovat více střel po sobě.
před 2 hhodinami

USA zažívají vlnu veder. V Arizoně naměřili 43 stupňů

Západ Spojených států se potýká s vlnou veder, v Kalifornii a Arizoně padají teplotní rekordy. Arizonská obec Martinez Lake ve čtvrtek naměřila 43 stupňů Celsia, což je ve Spojených státech nový březnový rekord, uvedla podle stanice NBC News Národní meteorologická služba (NWS).
před 7 hhodinami

Alpské ledovce se roztékají před očima. Ty v Německu zřejmě zmizí do třicátých let

Poslední čtyři německé ledovce za poslední dva roky ztratily více než čtvrtinu své plochy, odtávání je tak výrazně rychlejší, než se dosud předpokládalo. Uvádí to nová studie, která za hlavní příčinu považuje změnu klimatu. Geograf Wilfried Hagg z mnichovské univerzity a glaciolog Christoph Mayer z Bavorské akademie věd výsledky svého výzkumu zveřejnili v předvečer Světového dne ledovců, který je 21. března.
před 8 hhodinami

Chytré hodinky sportujícího vojáka odhalily polohu francouzské letadlové lodě

Díky sportovní aplikaci Strava, kterou používal jeden z vojáků při běhání, se francouzskému deníku Le Monde podařilo ve Středozemním moři lokalizovat francouzskou letadlovou loď Charles de Gaulle. Le Monde o tom informoval na svém webu. Plavidlo se přibližuje k Íránu, proti němuž od 28. února provádějí Izrael a Spojené státy vzdušné údery.
před 8 hhodinami

Do ugandského národního parku se po dekádách vrátili nosorožci

Tento týden byli v národním parku Kidepo Valley na severovýchodě Ugandy vypuštěni do volné přírody dva bílí nosorožci jižní. Jsou prvními ze skupiny osmi jedinců, kteří se mají usadit v parku, kde byl poslední nosorožec zabit v roce 1983. Na jejich navrácení do místní přírody nyní částečně dohlíží Ugandský úřad pro ochranu divoké zvěře (UWA).
včera v 11:48

Vědci popsali, kdy se mezi indiány rozšířily luky a šípy

Nový archeologický výzkum zkoumal nejstarší zbraňové artefakty nalezené v Severní Americe. Vědcům se je podařilo velmi přesně datovat, takže poprvé dokázali popsat, kdy tam luky a šípy nahradily oštěpy a praky.
včera v 11:00

Archeologové našli ve Velkém Meziříčí středověkou studnu a asi i základ pranýře

Ve středu Velkého Meziříčí letos archeologové odkryli zasypanou středověkou studnu a kruhový podstavec, který zřejmě sloužil jako pranýř. Našli také základy středověké pece. Oznámil to Šimon Kochan ze zapsaného ústavu Archaia Brno, který na místě pracuje. Záchranný archeologický výzkum doprovází postupnou obnovu náměstí a přilehlých ulic, která začala loni zjara. Stavební práce budou podle radnice dokončené příští rok.
včera v 10:45

VideoUnikátním ekosystémem Pražského hradu se zabývali přírodovědci

Pražský hrad byl sídlem králů, císařů i prezidentů. Ale také více než sedmi stovek druhů rostlin, 220 druhů hmyzu a více než čtyřiceti druhů ptáků. Teď tam přírodovědci popsali dokonce několik druhů, které až doposud z tuzemské přírody vůbec neznali – včetně unikátního roztoče pancířníka. Nejzajímavějším místem v areálu je podle biologů Jelení příkop, který obsahuje neporušenou „krajinu“, jež sahá až do dob mamutích stepí z doby ledové.
včera v 07:28
Načítání...