闻乐 发自 凹非寺量子位 | 公众号 QbitAI

地球的ChatGPT时刻来了！

谷歌DeepMind推出AlphaEarth Foundations模子（底下简称AEF），终了高精度绘图地球。

诺奖得主、DeepMind首席履行官Demis Hassabis暗示：它将为科学家提供近乎及时的地球不雅测。

该模子主若是科罚了数据过载信息不一致两浩劫题。肤浅来说即是不雅测数据多但高质地标注数据少，给绘图全球舆图带来贫窭。

AEF就像一个臆造卫星，整合了光学卫星图像、征象模拟等PB级的海量地球不雅测数据，或者期骗多源、闹翻的数据生成通用的地舆空间暗示，让科学家或者按需创建地球舆图，绝不遏制终了全球测绘和监测。

由它生成的卫星镶嵌数据集现已被蚁合国粮农组织、哈佛丛林等超50个全球组织使用。

骨子上，不仅仅科学家，平常东说念主也能通过AlphaEarth Foundations迟滞读懂地球的变化。

从大帆海时期到当代，东说念主类花了500年时候绘图地球，而当今AEF的出现让每天从头绘图地球成为推行。

这让前谷歌舆图方面的探讨员Bilawal Sidhu惊呼：谷歌朝着构建地球版ChatGPT迈出了进犯一步。

来望望它是奈何作念到的。

高精度跟踪地球多源信息和会，对时候贯穿建模

当今有卫星、雷达、无东说念主机、风光站等多数配置，每天都在汇集地球的图像、温度、湿度、地形等数据。

但不同国度、机构关于不雅测数据的标注措施可能不相同，而且地球名义随时在变化（比如丛林被砍伐），但实地标注经常几年才更新一次，导致标注数据和骨子情况脱节。

肤浅来说，地球不雅测数据就像“拍了多数张地球的相片”，但知说念“相片里具体是什么”的标注却很少，这径直卡住了全球舆图的绘图精度和效果。

而AEF的价值，就在于它能在标注惊奇的情况下，一经用好海量不雅测数据，画出更准确的舆图

AEF是一种镶嵌场模子，中枢是时空精度编码器（STP），STP通过空间自详确力捕捉地舆上的远距离联系，通过期候轴自详确力贯通时序动态，再联结卷积操作保留局部紧密特征。

庸俗少许说即是把地球名义的复杂信息（如地形、植被、征象等）压缩成一组“数字密码”（镶嵌向量），这些密码能精确反应地球名义的时空特征，既能看全局又能捏细节。

AEF的另一大更动是对时候的贯穿建模才略

它将不雅测数据的撑持期（数据骨子麇集的时候范围）与舆图生成的灵验期（需要映射的时候范围）分离，即使在灵验期内莫得径直不雅测数据，也能通过插值或外推生成贯穿的戒指。

比如，如果只好2018年和2020年的卫星图像，模子能可靠推测出2019年某地区的地表现象，这科罚了传统模子只可处理固定时候点数据的局限。

在数据处理上，AEF终赫然多源信息的深度和会

它能吸收光学卫星、雷达、激光雷达、征象数据以致地舆文本等10多种输入，突破了数据类型的壁垒。通过解救的编码方式将这些不同类型、不同分辨率的数据升沉为可兼容的特征。

举例，光学图像的植被容颜、雷达的地表结构信息、风光站的温度数据，都会被整合到合并个镶嵌向量中，这个向量仅64字节

模子的查考机制也颇具特点。它选定师生模子和对比学习政策。同期，引入文本对皆查考，将地舆文本形色与对应区域的镶嵌向量联系，进一步丰富特征的语义信息。

最终，AEF生成的镶嵌场以10x10米方格情势精确分析地球陆地和沿海水域，同期为每个方格创建高度紧凑摘记，存储空间需求仅为其他AI系统的十六分之一，缩小了分析资本。

而且这些镶嵌向量无需从头查考就可径直用于各样映射任务，岂论是地皮障翳分类、农作物识别如故丛林变化检测，都能通过肤浅的移动学习终了高精度戒指。

不凡性能

与传统方法和其他AI测绘系统比较，AEF在不同时期段履行多种任务时，包括识别地皮期骗和估算地表属性等，恒久保持最高准确性。

举例在某地皮障翳分类任务中，AEF的均衡准确率达0.82，而次优模子仅0.69。

AEF尤其在标签数据稀缺场景下证据出色，平均无理率比测试模子低24%，展现出不凡的学习效果。

从具体应用场景来看，AEF在主题映射（如地皮障翳分类）、生物物理变量忖度和变化检测中证据全面。

举例，在年度地皮障翳变化识别中，它能精确区分丛林、农田、城市等类型，对微细变化的捕捉差错远低于传统方法。

卫星镶嵌数据集

在谷歌地球引擎中，由AEF运转的卫星镶嵌数据集是同类范围中最大的数据集之一，每年包含跳跃1.4万亿个潜入萍踪。现时已在Earth Engine数据目次发布。

这一系列年度镶嵌数据已被全球多个组织选定，其中包括蚁合国食粮及农业组织、哈佛丛林、地球不雅测组织等。它们借助该数据集制作功能巨大的自界说舆图。

举例，“全球生态系统舆图集”这一情势旨在打造首个全面资源，用于绘图和监测全球生态系统。该情势正期骗此数据集匡助列国将未测绘的生态系统区别为海岸灌丛、顶点干旱沙漠等类别。

全球生态系统舆图集全球科学发达东说念主Nick Murray说：

卫星镶嵌数据集正在透澈转换咱们的责任，它匡助列国绘图未知生态系统的舆图——这关于精确定位保护责任的要点区域至关进犯。

下图是展示卫星镶嵌数据集从粗到精的分割的无监督聚类动画

巴西MapBiomas团队正在测试该数据集，以更深刻地了解天下范围内的农业和环境变化，它为亚马逊雨林等要津生态系统的保护政策和可不绝发展举措提供了进犯依据。

AEF还有助于科罚食粮安全、丛林砍伐和水资源等要津问题。

对此，有网友暗示：东说念主工智能模子正在成为大家基础情势。

毕竟，看懂地球才略更好保护它。

论文地址：https://storage.googleapis.com/deepmind-media/DeepMind.com/Blog/alphaearth-foundations-helps-map-our-planet-in-unprecedented-detail/alphaearth-foundations.pdf

[1]https://deepmind.google/discover/blog/alphaearth-foundations-helps-map-our-planet-in-unprecedented-detail/[2]https://x.com/GoogleDeepMind/status/1950563700286398965[3]https://x.com/demishassabis/status/1950667643771326784[4]https://x.com/bilawalsidhu/status/1950580970907648234

— 完 —