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Wie KI hilft den Regenwald zu schützen

Vom 11.07.2019

Microsoft unterstützt fünf neue KI-Projekte in den Bereichen Umweltschutz, Artenschutz und Nachhaltigkeit. In den nächsten Wochen stellen wir hier die Teams aus Deutschland vor, die mit ihren innovativen Ideen den Sprung in das weltweite AI for Earth-Programm von Microsoft geschafft haben.

Mit dem RoadMapMonitor Regenwälder schützen

Im Zeitraum von 2010 bis 2050 wird das globale Straßennetz voraussichtlich um 60 Prozent wachsen. Ein großer Teil der neuen Straßen wird in heute noch unerschlossenen Gebieten in Afrika, Südamerika oder Asien entstehen, wodurch die Lebensräume gefährdeter Tiere weiter eingeschränkt werden. Viele Straßen werden ungeplant oder sogar illegal gebaut. Insbesondere in den für das globale Klima so wichtigen Regenwäldern leistet der illegale Straßenbau schon heute Vorschub für Abholzung, Brandrodung und Besiedelung. In den oft unzugänglichen Gebieten ist die Überwachung dieser Aktivitäten bisher kaum möglich, es mangelt außerdem an exaktem Kartenmaterial, das bereits existierende Straßen dokumentiert. Das will das Projekt RoadMapMonitor ändern. Die Idee: Satellitenbilder mithilfe von KI auszuwerten, um Behörden, Bewohnern und Umweltschützern auf der ganzen Welt ein Instrument zur Überwachung und Kontrolle aber auch zur besseren Planung und Entscheidungsfindung an die Hand zu geben.

Der gelernte Biologe Harald Hentschke befand sich gerade in einer Fortbildung zum Data Scientist, als er einen Aufruf in der Zeitschrift ‚Nature‘ entdeckte, der KI-Experten dazu aufforderte, sich dem Thema Straßenbau in ökologisch sensiblen Gebieten zu widmen. Im Berliner „Data Science Retreat“ fand er sofort zwei Mitstreiter, die Physikerin Lisa Heße und der Software-Ingenieur Kiran Prakash. Als Pilotprojekt wollten sie sich einer schwer zugänglichen Region im indonesischen Teil von Borneo widmen. Der Regenwald ist hier bereits durchzogen von nicht-kartografierten Straßen, die die natürlichen Habitate der dort lebenden Orang-Utans und Elefanten gefährden. Gemeinsam gelang es dem Team binnen weniger Wochen passende Satellitenbilder in ausreichender Auflösung aufzutreiben und ein neuronales Netzwerk so weit zu trainieren, dass es Straßen auf den Bildern nicht nur erkennen, sondern diese auch von kleineren Flüssen oder Elefanten-Pfaden unterscheiden kann.

Für weiteren Schwung sorgte das zweitägige EarthLab von Microsoft Berlin und Fraunhofer CeRRI. Neben vielfältigem Input und spannenden Kontakten konnten Hentschke und sein Team in Berlin auch noch zwei weitere Unterstützer gewinnen: Den Datenexperten Matthias Bohner und den Politikwissenschaftler Tim Sergio Gago, die neben Erik Seiert, graduierter Student der Geowissenschaften, das nun sechs Mann-starke Team komplettieren. Und last but not least wurde das Projekt RoadMapMonitor direkt im Anschluss an das EarthLab in das weltweite AI for Earth-Programm von Microsoft übernommen. Mit dem Grant verfügt das Team jetzt über ausreichend KI-Power und Rechenleistung aus der Microsoft-Cloud, um seinen Prototypen weiter zu entwickeln. Es mangelt also nicht mehr an technischen Möglichkeiten – eher schon an ausreichend Zeit, schließlich haben alle Teammitglieder auch noch reguläre Jobs. Doch den Zeitmangel kompensieren sie mit reichlich Ehrgeiz und Enthusiasmus. Hentschke: „Wir werden das Projekt RoadMapMonitor auf die nächste Stufe heben und ein universell einsetzbares System entwickeln, das überall auf der Welt Straßen in ländlichen Gebieten, insbesondere im Regenwald, detektieren kann.”

Wir werden das Projekt RoadMapMonitor auf die nächste Stufe heben und ein universell einsetzbares System entwickeln, das überall auf der Welt Straßen in ländlichen Gebieten, insbesondere im Regenwald, detektieren kann.

Harald Hentschke, Roadmap Monitor

Das Roadmap Monitor-Team um Harald Hentschke

Das Roadmap Monitor-Team um Harald Hentschke

AI for Earth

Das Programm „AI for Earth“ unterstützt ForscherInnen und Organisationen dabei, mithilfe von Künstlicher Intelligenz neue Ansätze zum Schutz von Wasser, Landwirtschaft, Artenvielfalt und Klima zu entwickeln. In den kommenden fünf Jahren wird Microsoft weltweit 50 Millionen Dollar in “AI for Earth” investieren. Um Teil des „AI for Earth“-Programms zu werden, können sich EntwicklerInnen, ForscherInnen und Organisationen mit ihrer Idee für einen sogenannten „Grant“ bewerben. Überzeugen sie die Jury aus Microsoft-VertreterInnen, erhalten sie finanzielle und technologische Unterstützung und profitieren außerdem von Wissenstransfer und Kontakten innerhalb des globalen AI for Earth-Netzwerk. Im Rahmen unseres EarthLabs und darüber hinaus konnten fünf Ideen überzeugen und werden zukünftig Teil unseres „AI for Earth“ Programms sein, um so ihre ökologischen Innovationen weiter voranzutreiben.

Unter #DigitalFuerAlle können Sie die Entwicklung der Projekte und unserer #AIforEarth-Initiative weiter verfolgen.

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