Na umělou hmotu s umělou inteligencí

Lidská inteligence naházela plastový odpad do moře, ale na úklid už nestačí. Ten má obstarat inteligence umělá.

Většina plastového odpadu v mořích klesá ke dnu a vyhledává se a odstraňuje mnohem obtížněji, než když se drží na hladině. Pomoci má nový projekt "MtecPla", který chce do boje s plastovým neřádem nasadit těžký kalibr - hyperspektrální analýzu a umělou inteligenci.

Vyhledávání umělohmotného odpadu v mořích a oceánech je činnost složitá a nákladná a dosud se pro tento účel využívaly metody tradičního monitoringu - s použitím potápěčů, kteří pořizovali snímky. Není asi třeba příliš rozvádět, jak nákladná, pomalá a nicotná v konečném důsledku taková metoda je. Tato disciplína si o inovace přímo říká.

Vyvinout novou technologii "stopování" plastového odpadu v mořích, to je cíl, který si dala skupina složená ze zástupců výzkumu i průmyslu. Technologie nazvaná "MtecPla" má umožnit automatické rozpoznávání plastového odpadu a zároveň určit, o jaký typ plastu jde. Nový způsob má být schopen analyzovat i stav daného kusu plastu a výsledek, samozřejmě i s geografickou polohou, uložit.

Autoři projektu si slibují, že jim nová metoda pomůže získat přesnější představu o míře znečištění, ale třeba i o změnách, jimiž plastový odpad během setrvání v mořské vodě po delší čas prochází, aby mohli poté zvolit vhodný způsob "lovení" odpadu.

Systém nesmí být závislý na lidské pracovní síle, tedy potápěčích, proto se uvažuje o tom, že podvodní plavidlo bude buď ovládané na dálku, nebo zcela autonomní. Získané informace se mají zobrazovat na automaticky generovaných barevně rozlišených mapách. Zní to složitě, ale cílem je, aby získaná data byla srozumitelná i lidem bez akademických titulů, aby mohla být použita při vytváření strategií ať už politiky nebo nevládními organizacemi.

Jak to funguje

Nový pomocník v boji se znečištěním oceánů má využívat kombinaci hyperspektrálního zobrazování a umělé inteligence. Kamera má být schopna přenášet nejen informace o barvách doslova v každém pixelu, ale i extrémně detailní data o podílech světla, a to ve viditelných vlnových délkách i v oblasti blízké infračervenému pásmu. Tak bude možné zapsat jakousi spektrální analýzu monitorovaných objektů, získanou z absorpce a reflexe světla. Technologie by tak měla plastový odpad přesně rozpoznat, klasifikovat a vizualizovat. To bude úkol speciální umělé neuronové sítě zvané Convolutional Neural Networks, která už byla nasazena s velmi slibnými výsledky k rozpoznávání a klasifikaci plastového odpadu na hladině. Zařízení bude muset být uloženo ve vodotěsném obale, zhotoveném výhradně pro tento účel. Důležité přitom je, pod jakým úhlem na kameru dopadá přirozené světlo.

Primární starostí tvůrců projektu je, aby pokrytí při skenování mořského dna bylo pokud možno maximální, aby nevznikaly žádné neúplné mapy. Proto velkou pozornost věnují řídicímu softwaru, který by měl zabránit tomu, aby senzory nějaká místa dna vynechaly, a pokud se tak stane, zařízení by to mělo rozpoznat a na místo se vrátit.

Jak píše německý web Ingenieur.de, zatím vědci zkoušejí komponenty v laboratorních podmínkách - to podstatné představuje bazén o objemu 20 kubíků v Centru robotických inovací, který umí simulovat podmínky v různých hloubkách. Další na řadě bude zkouška v jezerních vodách. Pokud se technologie osvědčí, využití bude moci nalézt i v jiných oblastech, než je péče o životní prostředí. Podle představ tvůrců by mohla být nápomocna při stavbách mořských větrných farem či jiných podobných realizacích na moři.

Podpora spolkové vlády 

Plastový odpad byl dlouhá léta bezpečně ukryt v hlubinách kolektivního podvědomí, ale před dvěma lety se s plnou silou vynořil na hladinu a pro světové politiky se stal závažným tématem. Brzy nato se objevila omamná čísla - v mořích plave více než 150 milionů tun plastu, každý rok přibude 4,8-12,7 milionu tun, psalo se v roce 2018. Velká mediální ofenziva skončila zákazem jednorázových plastových příborů, tyčinek do uší, brček a míchatek, které se od příštího roku nesmějí prodávat. A pak už to byla hlavně spousta závazků a příslibů s horizonty plnění stanovenými bezpečně za konec funkčních období politiků, kteří o nich rozhodli.

Existují ale i konkrétní a skutečně realizované iniciativy. Jednou z nich je program PlaMoWa Europa, jehož cílem je monitoring plastového odpadu v evropských vodách. Právě do něj spadá i projekt MtecPla, který má podporu spolkového ministerstva hospodářství. Samotnými spolutvůrci projektu jsou pak společnost Planblue, Centrum robotické inovace Německého výzkumného centra umělé inteligence (DFKI), firma Kurt Synowzik Werkzeug und Maschinenbau a Institut biomateriálů a biomolekulárních systémů stuttgartské univerzity.