Projeto SMART vence primeira edição
do AI Moonshot Challenge

O projecto SMART, que agrega investigadores de cinco instituições portuguesas e promovida pelo Programa MIT Portugal, foi o grande vencedor da primeira edição do AI Moonshot Challenge, que recebeu candidaturas envolvendo instituições provenientes de 13 países. O vencedor foi conhecido esta quinta-feira, 3 de Dezembro de 2020, durante a Web Summit 2020.

O AI Moonshot Challenge, promovido pela Agência Espacial Portuguesa em cooperação com a Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT), Unbabel, Agência Espacial Europeia (ESA), Agência Nacional de Inovação (ANI) e Web Summit, é um concurso com uma vertente internacional que visa encontrar ideias disruptivas que conjuguem dados de satélite e Inteligência Artificial para a detecção de plásticos nos Oceanos.

Das dez candidaturas apresentadas, o júri selecionou a proposta apresentada pelo consórcio liderado pelo CERENA-IST, e que conta ainda com a presença do Laboratório de Sistemas e Tecnologia Subaquática (FEUP), Laboratório Associado Centro de Estudos do Ambiente e do Mar (CESAM), Instituto Hidrográfico e MIT-Portugal, propõe-se aplicar vários conceitos avançados de Inteligência Artificial, com particular foco em “Physics Informed GANs and Deep Neural Networks“, e conjugá-los com imagens de satélite para desenvolver uma solução que permita mitigar o problema do plástico no Oceano.

Em termos práticos, e em linguagem simples, o projeto SMART prevê conjugar a aprendizagem automática com os princípios das leis da física para construir modelos de previsão e simulação da acumulação do plástico no Oceano. Recorrendo a dados de satélite do programa Copernicus a equipa pretende determinar quais as frequências apropriadas para a detecção de plástico em massas de água. Esta informação será complementada com modelos avançados que simulam o comportamento do oceano para aumentar a probabilidade de detecção de plásticos, uma missão dificultada pela dimensão dos detritos e pela resolução das imagens de satélite atualmente disponíveis.

O júri, co-presidido pela bióloga Carolina Sá, gestora de projectos na Agência Espacial Portuguesa, e por Paolo Corradi, engenheiro de sistemas na ESA, valorizou ainda o facto da rede de parceiros do consórcio prever o uso de veículos autónomos marítimos para validar os resultados e recolher ainda mais dados.

Das candidaturas apresentadas ao AI Moonshot Challenge, que envolvem institutos de investigação, universidades, empresas privadas e associações, além de empresas estatais, o júri selecionou ainda as propostas do consórcio IMPLAST (MARE-FCUL, LASIGE-FCUL, PML, MARE-UNova) e do projecto ATLAS (Univ. Coimbra, Remote Sensing Solutions, Univ. Aveiro, MARETEC-IST, AEBAM, GFZ) para o pitch final durante a Web Summit. “Foi uma selecção  difícil dado que todos avaliadores reconheceram a elevada qualidade das propostas que recebemos”, diz Carolina Sá.

A gestora de projectos da Portugal Space refere ainda que o projecto SMART é o que dá melhor resposta a alguns dos parâmetros exigidos na avaliação das propostas. “O factor inovação na utilização de dados de satélite e de Inteligência Artificial, e a componente científica eram dos critérios mais preponderantes na avaliação das candidaturas e esperamos que a proposta vencedora possa ter um contributo relevante na resolução deste problema.”

Já o presidente da Agência Espacial Portuguesa, Ricardo Conde, diz que “o uso de dados de satélite, nomeadamente do programa Copernicus, permite-nos encontrar soluções de larga escala para alguns dos muitos desafios que nos colocam as alterações climáticas”. “O AI Moonshot Challenge e a resposta que este dará ao problema do plástico no Oceano enquadra-se num dos grandes objectivos programáticos da Agência Espacial Portuguesa, neste caso de construção de um Planeta Digital, uma plataforma digital a jusante capaz de integrar múltiplas fontes de dados, incluindo o Espaço”, acrescenta.

Para o ministro da Ciência, Tecnologia e Ensino Superior, Manuel Heitor, o Espaço será fundamental para o combate às alterações climáticas e à preservação do Oceano. “A deteção remota de plásticos nos oceanos com base na integração de imagens de satélite e sistemas avançados de inteligência artificial será decisiva para o futuro sustentável do planeta e a sua relação com o clima. Este prémio insere-se no esforço coletivo a nível global e irá estimular novas atividades de investigação em Portugal”, refere o ministro Manuel Heitor.

Também a FCT espera que o AI Moonshot Challenge possa ter um impacto relevante na questão das alterações climáticas. “A Fundação para a Ciência e a Tecnologia manifesta a sua elevada expectativa em relação ao contributo deste concurso para a solução de um dos principais desafios da humanidade, permitindo desenvolver as competências nacionais no campo da inteligência artificial e a sua aplicação à sustentabilidade dos oceanos”, diz José Paulo Esperança, vice-presidente do organismo.

Lançado durante a edição de 2019 da Web Summit, o AI Moonshot Challenge é um concurso com uma vertente internacional que procura soluções que combinem tecnologias de computação, Inteligência Artificial e diversificadas fontes de dados de satélite, para resolver problemas complexos no âmbito das alterações climáticas, em particular, e na sua primeira edição, focado na deteção, localização e monitorização de resíduos nos Oceanos.

“Tivemos algumas das melhores equipas do mundo a competir para resolver um dos maiores problemas do nosso planeta”, afirma, por seu lado, Paulo Dimas, Vice-Presidente de Inovação de Produto da Unbabel, frisando que a empresa acredita que “a Inteligência Artificial terá um papel determinante para o futuro da Humanidade e na Unbabel estamos empenhados em dar o nosso contributo para tal”.

A detecção de plásticos através de dados de satélite é uma tarefa extremamente complexa, dada a distância a que os sensores se encontram dos objetos, mas também pela resolução espacial dos dados que estão actualmente disponíveis de forma gratuita. O Programa Copernicus, por exemplo, permite uma resolução espacial de 10mx10m enquanto uma garrafa de plástico, por exemplo, é consideravelmente mais pequena. Todos estes factores contribuem para que a informação dos dados de satélite esteja repleta de ruído, além de ser fácil detectar falsos positivos (algas, detritos orgânicos, espuma ou mesmo as cristas das ondas), pelo que o uso de Inteligência Artificial se torna particularmente relevante.

“A Inteligência Artificial tem o potencial de ser capaz de conjugar todos estes dados e encontrar padrões e fazer detecções onde nós geralmente não seríamos capazes”, afirma o vice-presidente de Inovação da Unbabel.  “O sucesso desta edição resulta de uma parceria liderada pela Portugal Space que cruza os universos da investigação e startups tendo como cenário o fantástico palco global que é o Web Summit. Esta parceria, apoiada pela FCT, pela ANI e ESA irá colocar Portugal na liderança de um novo domínio – a intersecção das tecnologias do Espaço e da Inteligência Artificial”, remata Paulo Dimas.

O presidente da Portugal Space e o vice-presidente da Unbabel anunciaram ainda que o AI Moonshot Challenge regressa em 2021 e que as regras e o foco da segunda edição serão divulgados dentro de pouco tempo.