Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Нейросети научили «дорисовывать» облака и снег
Исследователи Центра искусственного интеллекта Сколтеха Никита Беляков и Светлана Илларионова представили новую методику семантической сегментации мультиспектральных данных, с помощью которой можно распознавать облака, тени и снежные участки на спутниковых снимках. Такой подход не потребует дополнительного участия человека в аннотировании данных, а точность распознавания сложных климатических структур на снимках повысится.
Результаты исследования представлены в журнале Advances in Space Research, код и примеры — на GitHub. Сверточные нейронные сети стали одним из лучших инструментов для распознавания изображений и видео. Однако для точной сегментации объектов сверточным нейронным сетям требуется большой объем высококачественных обучающих данных, для подготовки которых нужен человек. Чтобы улучшить качество сегментации, применяют различные подходы, включая методы увеличения объема данных.
Основная цель нового исследования, поддержанного грантом РНФ, — повысить точность распознавания и классификации редких или сложных для анализа явлений на спутниковых снимках, таких как облака, их тени и снежные участки, на предварительном этапе подготовки спутниковых данных для решения задач анализа окружающей среды.
Авторы предложили подход под названием CSIA — Climate Structures Inpainting Augmentations. На исходных снимках «дорисовываются» дополнительные климатические структуры. Генерируемые нейросетями реалистичные фрагменты добавляются в те области, где такие явления отсутствуют, что искусственно увеличивает объем тренировочных данных.
«Главная особенность нашего подхода в том, что мы „дорисовываем“ реалистичные климатические структуры — облака, их тени, снежные участки — и внедряем их в спутниковые снимки без необходимости проведения дополнительной ручной аннотации данных», — рассказывает аспирант программы Сколтеха «Вычислительные системы и анализ данных в науке и технике» Никита Беляков.
«Мы искусственно расширяем выборку и учим нейросеть не путаться, когда ей встречаются редкие или сложные для сегментации явления. Наш метод помогает моделям точнее понимать геометрию и оптику климатических объектов, что особенно важно при анализе больших регионов и редких погодных феноменов», — комментирует руководитель исследовательской группы в Центре ИИ Сколтеха Светлана Илларионова.
Эксперименты показали, что при использовании CSIA заметно улучшаются результаты сегментации облаков и теней на данных Landsat-8 и в датасете SPARCS. Дополнительное повышение точности дает архитектура U-Net++ в сочетании с подходом Model Soups, предполагающим усреднение нескольких моделей. По словам авторов, благодаря такому комбинированному решению компьютерное зрение эффективнее «учится» на разнородных данных и надежнее распознает сложные классы.
Работа открывает возможности для более точной сегментации в самых разных сферах применения — от климатического мониторинга обширных регионов до экологических проектов и задач сельского хозяйства. Так, например, разработка позволяет даже для северных регионов с высоким процентом облачности эффективно анализировать лесной массив, его характеристики и изменения, учитывая влияние климатических структур на изображениях. Исследователи планируют продолжить развитие метода, адаптируя его к другим типам данных дистанционного зондирования и внедряя дополнительные механизмы генерации с учетом сезонных и погодных изменений.
Telegram 
Дзен 
VK Долгое время ученые полагали, что сотни гигантских статуй на острове Пасхи создали представители местной общины под руководством одного вождя. Однако авторы нового исследования поставили эту гипотезу под сомнение. Детальная трехмерная карта главного каменного карьера острова указала на более сложную картину. Вероятно, монументы были плодом творчества и соперничества небольших независимых групп.
Что стало настоящим фундаментом власти — умение обрабатывать землю или контроль над некоторыми культурными растениями? Авторы нового исследования пришли к выводу, что появление первых крупных сообществ и государств зависело не от земледелия в целом, а от выращивания определенных злаков. Эти культуры было легко хранить и, еще важнее, невероятно просто облагать налогом, что и дало толчок появлению цивилизации.
Гамма-излучение, зафиксированное гамма-телескопом «Ферми», по мнению исследователя, может объясняться только распадом вимпов, частиц темной материи, в существовании которых множество других физиков уже разуверились. Если независимые проверки подтвердят открытие, это может существенно изменить космологическую картину мира.
Так называемые зумеры и альфа, несмотря на молодой возраст, уже формируют ключевые поведенческие и потребительские тренды. Ученые Пермского Политеха рассказали, почему обозначение поколений начали с конца алфавита, как альфа и зумеры отличаются в способности к терпеливости, совмещении цифрового и реального «Я», подходу к профессиональной деятельности и отношении к финансам, какое мышление пришло на смену клиповому и как использование искусственного интеллекта повлияет на авторитет родителей.
Коллектив российских ученых из МИРЭА — Российского технологического университета, Центра фотоники двумерных материалов МФТИ, Института металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН и ряда других ведущих научных центров провел глубокое исследование кристаллической структуры широко используемых пьезоэлектрических материалов на основе цирконата-титаната свинца. Используя метод рентгеноструктурного анализа, исследователи впервые смогли в деталях установить, как небольшие химические добавки кардинально меняют фазовый состав керамики и напрямую определяют ее электрофизические характеристики. Это открывает путь к целенаправленному дизайну «умных» материалов с заранее заданными свойствами для передовой электроники и сенсорики.
Ученые разработали штамм цианобактерии, способный поглощать в три раза больше фосфора из сточных вод
Фосфор – элемент, играющий ключевую роль в росте растений. В сельском хозяйстве он используется в составе многих минеральных удобрений. В то же время фосфор, содержащийся в сточных водах — серьезный загрязнитель, который при попадании в водоемы нарушает баланс экосистем и вызывает цветение водорослей. Ученые Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» и Южного федерального университета предложили новый экологичный способ выделения фосфора из сточных вод с помощью фотосинтезирующих микроорганизмов.
Человеческие языки разнообразны, но это разнообразие ограничивается повторяющимися закономерностями. Пытаясь описать правила, которым подчиняются различия в грамматике, лингвисты сформулировали ряд так называемых грамматических универсалий — утверждений, предположительно верных для всех или большинства языков мира. Международная команда ученых провела статистический анализ на материале 2430 языков и обнаружила, что соответствующими действительности можно считать около трети таких утверждений.
По расчетам, большинство «гостей» из других звездных систем летят к Земле примерно со стороны созвездия Геркулес. Скорее всего, они время от времени падают на нашу планету, просто мы еще не научились это замечать. Как удалось вычислить, чаще всего они должны падать зимой и где-то в окрестностях экватора.
Ученые открыли новый, ранее неизвестный способ передвижения бактерий по поверхностям, для которого не нужны жгутики. Эти микроорганизмы на краю колонии переваривают сахара, выделяют метаболиты и создают осмотическое давление. Оно вызывает микроскопическое «цунами», и на нем бактерии катятся вперед.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно