我们星球的三分之二被海洋覆盖,但地表以下的东西仍然是一个基本上未绘制地图且令人生畏的边界。原因很简单:很难看清楚。
自然因素的结合导致了这种浑浊,包括湍流、弱光和液体中的悬浮颗粒。声纳对水下导航很有用,在这种环境中通过声脉冲取得了成功,但这种首选技术可能会错过关键的见解,例如那些可能减轻珊瑚礁白化或管道腐蚀的见解。
现在,塔夫茨大学的一家初创公司SeaDeep正在利用人工智能作为一项突破性技术,可以大大提高水下的能见度,并揭示一个尚未探索的世界。该公司成立于 2020 年,利用尖端人工智能构建水下监测技术,实时检测、评估、绘制和报告世界野生动物基金会估计价值数万亿美元的水下海洋资产。
该企业的核心是SeaDeep专有的人工智能技术,该技术建立在图像增强技术 的基础上由联合创始人Karen Panetta开发,Karen Panetta是电气与计算机工程系教授,也是工程学院研究生教育院长。Panetta 是塔夫茨大学可视化、传感和仿真实验室的负责人,是开发下一代信号和成像处理算法和仿真工具的公认领导者。
帕内塔说,SeaDeep满足了保护濒临灭绝的海洋生态系统的迫切需求,并补充说,SeaDeep有可能扩大规模,以应对包括珊瑚和广阔海草栖息地破坏在内的威胁。她说,不采取行动的灾难性后果需要能够提供精确和权宜之计的新技术。
“时间至关重要,”她说。“SeaDeep可以成为全球战略的一部分,通过我们专有的人工智能来保护和保护我们的海洋。我们将允许新一代探索、解释和扩展我们对这个未开发领域的了解。
领导这家成立四年的初创公司的是其他联合创始人,他们都是工程学院的毕业生。首席执行官是埃里克·奥舍罗(Eric Osherow),A19,EG20,他攻读了哲学和国际文学与视觉研究的双学位,并深入研究了企业家精神——塔夫茨戈登学院的创新与管理理学硕士课程。SeaDeep的研发由塔夫茨大学的博士毕业生领导,现在是帕内塔实验室的助理研究教授,EG22的首席技术官Shishir Paramathma Rao和EG22的AI负责人Srijith Rajeev。
塔夫茨戈登研究所(Tufts Gordon Institute)执行董事凯文·奥耶(Kevin Oye,E79)表示,正如SeaDeep在过去四年的稳步增长所证明的那样,人才和动力的交集说明了塔夫茨大学作为跨学科创新催化剂的实力。
他说,一旦一个好主意被激发出来,企业家就可以创造性地利用大学的研究和技术来提出强大而变革性的应用程序。
他说:“SeaDeep体现了塔夫茨大学培养突破界限的想法的独特能力,因为它们也直接回应了紧迫的问题,在这种情况下,不仅与可持续性(如珊瑚礁保护)直接相关的问题,而且与数十亿美元的海底基础设施的安全性和可维护性直接相关。“他们的势头是这一承诺力量的最好证明。
事实上,这些天来,SeaDeep团队非常专注于开发一种技术,他们认为这种技术可以提供与海洋本身一样广阔的解决方案。它的应用涵盖了从海洋保护和海上风电到水产养殖的蓝色科技行业,使公司能够更有效地监控水下基础设施,从而避免管道爆裂等灾难。
最近,该团队是马萨诸塞州清洁能源中心InnovateMass计划认可的几家初创公司之一,这使其能够在墨西哥湾进一步开发SeaDeep的水下环境传感技术。
但SeaDeep可以在保护全球海洋方面发挥作用。例如,该小组正在与日本财团和海洋总测深图项目“海底2030”建立伙伴关系,并得到联合国的认可,以促进到2030年完成全球海底的测绘。
首席执行官Osherow还支持SeaDeep的技术,认为该技术在向清洁能源过渡中不可或缺。随着马萨诸塞州加大对创新技术的投资以支持海上风电行业,SeaDeep已做好充分准备,为这一增长做出贡献。它是萨默维尔绿城实验室 Go Energize 2023 计划的五家初创公司之一,该计划专注于加速马萨诸塞州海岸海上风电的发展。
SeaDeep 团队与美国第一个大型海上风电场 Vineyard Wind 和马萨诸塞州清洁能源中心密切合作,为负责任的海上风电开发进行开创性创新。这些努力的重点是开发全面的近海数据收集方法,包括底栖生境监测和资产检查,以查明潜在的腐蚀和其他风险,从而确保水下基础设施的长期完整性和可持续性。
“在我们的海洋表面之下,隐藏着一个对我们的全球经济至关重要的未开发世界,但只有一小部分被了解,”奥舍罗说。“这本质上是’眼不见心不烦’。直到管道爆裂或我们看到大规模的珊瑚白化 – 人类行为的环境后果可以而且应该得到谨慎管理。
SeaDeep 旨在通过将先进的传感器和人工智能与探索海洋深处的水下机器人、潜水员和分析师相结合来缓解这些挑战。这些产品捕获整个光谱,然后通过高效快速的人工智能图像增强和分析技术处理数据。
“凭借人工智能的效率和准确性,我们可以提供信息,带来即时而有力的预防措施,使商业运营和环保主义者受益,”Osherow说。“在我们迫切需要可持续行动和实践的时代,这种可见性至关重要。”
SeaDeep的想法可以追溯到帕内塔在塔夫茨戈登学院的演讲,这是该大学技术转让和行业合作 计划的一部分,该计划旨在激发有抱负的企业家的商业想法。
帕内塔长期以来一直在推动人工智能的可能性;她最近获得了美国国家发明家学院的认可,最近被《商业内幕》评为人工智能可持续发展领域的前五名人物。在塔夫茨大学,她和她的团队利用人工智能与无人机合作,帮助灾后恢复,追踪大象的自然栖息地,以及进行水下搜索和救援。
奥舍罗回忆说,帕内塔的工作“启发了我把人工智能看作是能见度问题的解决方案,同时也是一种可以帮助我们保护受威胁海洋的技术。正如她所说:’敢于解决现实世界的难题。
Rao 和 Rajeev 是塑造 SeaDeep 愿景的天然合作伙伴。在德克萨斯大学圣安东尼奥分校获得硕士学位后,他们来到塔夫茨大学,在帕内塔的指导下获得博士学位时,他们都是有抱负的企业家。对于Rao来说,SeaDeep具有特殊的及时相关性,因为它与对海洋保护和可持续性工具的日益关注有关,这些工具有助于而不是干扰自然世界。
“对我们来说,使用声纳似乎就像盲目地走进世界上最敏感的生态之一,”他说。“它确实提供了一些见解,但对海洋哺乳动物来说风险很大。我们看到了SeaDeep对人工智能的使用,这是一个机会,可以对现实世界产生影响,这意味着我们如何帮助建立一个可持续的未来。
事实上,这个未来已经在发挥作用。SeaDeep 被列入 2021 年彭博社气候技术白皮书“了解和监测我们不断变化的星球”,作为“可以帮助绘制和理解海洋作为碳汇的众多新技术之一”,也就是说,作为一种可以从大气中吸收二氧化碳并减少气候变化影响的环境。
帕内塔以特有的乐观态度,将SeaDeep描述为继续测试并证明人工智能的多功能性和范围,作为长期以来被认为难以解决的挑战的解决方案。
“像SeaDeep这样的初创企业建立在我们可以改变世界的理念之上,”她说,“我们感谢这一愿景得到了大学创新副校长办公室的支持。SeaDeep正在成为水下机器人应用的领先人工智能引擎,随着它的发展势头不断增强,我预计它将成为海底视觉的代名词。
新闻旨在传播有益信息,英文版原文来自https://now.tufts.edu/2024/03/04/start-deploys-ai-see-better-underwater