Après un entraînement spécialisé, une équipe de l'Université de Leeds a généré une IA capable de reconnaître et classer les icebergs (en particulier géants) autour de l'Antarctique, au sein de larges flux de données radar du satellite Sentinel 1. La machine a montré d'excellentes performances, 10 000 fois plus rapide qu'un humain.
« Les icebergs géants sont des composants importants de l'environnement antarctique. Ils influent sur la physique des océans, la chimie, la biologie et bien sûr, les routes maritimes. Il est crucial de les localiser et de les suivre, autant que de quantifier le volume que représente leur fonte », explique Anne Braakmann-Folgmann, l'auteure principale de l'étude. Mais repérer et surtout suivre les icebergs à ces latitudes n'est pas facile, même si les satellites d'observation de la Terre passent régulièrement au-dessus des pôles. Il y a les six mois de nuit, qui n'aident pas, mais aussi la couverture nuageuse. Aussi, les scientifiques ont-ils plus l'habitude d'utiliser les relevés radars du satellite Sentinel 1A.
Radar et réseaux de neurones, la combinaison gagnante
Reste que ces relevés, issus du radar à synthèse d'ouverture du satellite, sont parfois complexes pour identifier toutes les subtilités du paysage antarctique. Lorsqu'il s'agit d'un iceberg seul sur une mer calme, c'est aisé, mais lorsque ce dernier se délite non loin des côtes, se brise dans les tempêtes ou dérive, il n'est pas toujours facile de le retrouver.
Les algorithmes « classiques » ont par ailleurs tendance à confondre les icebergs avec la côte, avec les glaciers et la glace de mer qui se forme à l'intersaison… D'autre part, les icebergs géants perdent des blocs de glace, qui s'amassent et forment des groupes, souvent sources d'erreurs. Tout change avec les nouveaux modèles de réseaux neuronaux : après une phase d'apprentissage sur différentes bases de données radar, un modèle basé sur U-net a permis de reconnaître 99 % des icebergs présents sur des sets d'images, et de les retrouver avec précision malgré des prises de données régulièrement espacées d'un mois.
Suivez cet iceberg !
L'identification et le suivi des icebergs géants (ceux observés dans le cadre de l'étude faisaient entre 54 et 1 052 km²) devraient permettre de mieux comprendre leur évolution au fil du temps. « Cette meilleure vitesse et précision débloqueront de nouvelles façons de voir les changements de surface pour plusieurs icebergs géants », explique la chercheuse.
Cette IA devrait d'ailleurs bientôt sortir du champ de la recherche et faire son apparition sur des données de suivi opérationnelles.
Source : ESA
