Ferramenta de IA Simula Cenários de Inundação com Imagens de Satélite Realistas

A ferramenta de IA do MIT simula imagens realistas de inundações usando modelos baseados em física, auxiliando as comunidades na visualização de riscos climáticos e na preparação para furacões.

Pesquisadores do MIT desenvolveram uma ferramenta de inteligência artificial que combina IA gerativa com modelos baseados em física para criar imagens de satélite realistas de possíveis inundações.

A tecnologia poderia fornecer uma nova maneira para as comunidades visualizarem os impactos das tempestades e tomarem decisões informadas sobre evacuação e preparação. A equipe disponibilizou seu método “Earth Intelligence Engine” online para que outros possam explorar.

A equipe testou a abordagem em Houston, Texas, simulando inundações causadas por uma tempestade semelhante ao Furacão Harvey.

Ao gerar imagens de satélite que representam como áreas específicas podem parecer após tal evento, os pesquisadores compararam os resultados com imagens de satélite reais tiradas após o Harvey.

Suas descobertas revelaram que a combinação de IA com um modelo de inundação baseado em física produziu representações mais precisas de inundações do que a IA sozinha, que às vezes gerava resultados irreais, como inundações em áreas de maior elevação.

A ferramenta utiliza um método de aprendizado de máquina chamado rede adversarial generativa condicional (GAN). A GAN consiste em duas redes neurais: uma gera imagens sintéticas, enquanto a outra avalia sua precisão em relação aos dados reais.

Embora eficaz, o processo pode resultar em imprecisões visuais, ou “alucinações”, quando usado por si só. Para melhorar a confiabilidade, a equipe integrou a GAN com um modelo baseado em física que leva em conta fatores do mundo real como trajetórias de tempestades, padrões de vento e infraestrutura de inundações.

Os pesquisadores acreditam que essa combinação de IA e física poderia aprimorar os métodos atuais de comunicação de risco de enchentes, que geralmente dependem de mapas codificados por cores.

“A ideia é: Um dia, poderíamos usar isso antes de um furacão, onde oferece uma camada adicional de visualização para o público”, disse Björn Lütjens, pesquisador de pós-doutorado que liderou o estudo.

“Um dos maiores desafios é incentivar as pessoas a evacuar quando estão em risco. Talvez essa possa ser outra visualização para ajudar a aumentar essa prontidão”, acrescentou ele.

A pesquisa, publicada nas Transações IEEE em Geociência e Sensoriamento Remoto, destaca um possível uso da IA em contextos sensíveis ao risco.