Utilisation à grande échelle des données Copernicus grâce à l'intelligence artificielle (IA)

Copernicus produit des volumes de données de plus en plus importants qui nécessitent des technologies Big Data et des méthodes d'intelligence artificielle (IA) spécifiques pour les analyser et les gérer.

Un appel à projets innovants sur l’ « Utilisation à grande échelle des données Copernicus grâce à l'IA et au HPC » financé par Horizon Europe et opéré par l'EUSPA a été lancé en novembre 2022 pour développer des services commerciaux.

L'objectif était d'exploiter les vastes données de Copernicus à l'aide de technologies Big Data et d'IA pour développer de nouveaux produits et services. L'appel encourageait la collaboration entre les acteurs des TIC, de l'observation de la Terre, de l'espace et les utilisateurs de Copernicus. Les défis incluaient le développement de solutions innovantes adaptées aux besoins des utilisateurs, la gestion de grands volumes de données et l'amélioration de la chaîne de valeur de Copernicus.

Trois projets ont été sélectionnés à l'issue de l'appel à projets qui a été clôturé en mars 2023 :

Le projet Embed2Scale

Embed2Scale est un projet de recherche et d'innovation qui vise à révolutionner l'utilisation des données géospatiales dans le cadre du programme Copernicus. Le projet, qui durera trois ans (2024-2027), est mené par un consortium de 10 institutions et organisations réputées de 6 pays européens.
L'objectif principal d'Embed2Scale est de débloquer le potentiel du programme Copernicus en exploitant la compression de données basée sur l'IA pour rationaliser l'échange de vastes informations géospatiales. Le projet vise à être pionnier dans l'utilisation d'embeddings compressés, permettant un accès plus rapide, des applications décentralisées et une analytique accélérée dans quatre domaines clés : la connaissance de l'environnement maritime, l'estimation de la biomasse aérienne, la prédiction du climat et de la pollution atmosphérique, et la détection du stress des cultures et des rendements précoces.
Pour en savoir plus -> https://www.embed2scale.eu/

Le projet DaFab

Le projet DaFab explore de nouvelles architectures de processeurs pour l'IA afin d'améliorer l'extraction de caractéristiques à partir des images Copernicus. Les algorithmes d'IA peuvent extraire automatiquement des caractéristiques sémantiques telles que la couverture terrestre, la végétation, les plans d'eau et les zones urbaines à partir de données d'images brutes. Cependant, les techniques traditionnelles d'apprentissage automatique et d'apprentissage profond peuvent présenter des limitations en termes de volume de données et de puissance de calcul requise. Le projet DaFab propose d'utiliser des architectures de processeurs alternatives, telles que les processeurs graphiques (GPU), les processeurs d'intelligence artificielle (IPU) et les processeurs neuromorphiques, qui imitent le modèle spatio-temporel du cerveau humain et offrent ainsi un traitement plus efficace des données dynamiques. Ces architectures permettent une extraction de caractéristiques plus complète et précise, et peuvent même gérer l'ensemble des archives d'images Copernicus. De plus, elles offrent un potentiel d'évolution supérieur aux réseaux de neurones artificiels traditionnels, qui semblent avoir atteint leurs limites.
Pour en savoir plus -> https://www.embed2scale.eu/

Le projet ThinkingEarth

Le projet ThinkingEarth adopte une approche innovante en considérant la Terre comme un système interconnecté complexe. L'exploitation de la puissance de l'IA se fait par l'utilisation de techniques avancées telles que l'apprentissage profond et l'IA explicable. L'objectif est de développer des modèles agnostiques et une représentation graphique de la Terre.
Le potentiel des solutions proposées est démontré à travers des applications à petite échelle et des cas d'utilisation à grande échelle. Ces cas d'utilisation abordent des défis environnementaux et sociaux importants, tels que la transition vers une énergie propre et la compréhension de l'impact du climat sur la biodiversité et la sécurité alimentaire.
Pour en savoir plus -> https://thinking-earth.eu