Un groupe de chercheurs de l'Université d'Adélaïde et du SmartSat Cooperative Research Center d'Australie du Sud a réalisé un événement historique : le déploiement du premier modèle d'intelligence artificielle géospatiale opérationnel dans l'espace. Le système, appelé Prithvi, fonctionne directement depuis des plateformes spatiales en orbite et représente une avancée dans la manière dont les phénomènes terrestres sont observés et analysés.
Prithvi est un modèle fondamental d'intelligence artificielle développé conjointement par la NASA et IBM sous une licence de code ouvert. Il a été formé avec 13 ans de données satellitaires, principalement des programmes Landsat et Sentinel-2, et est conçu pour traiter plusieurs tâches d'observation de la Terre : détection d'inondations, surveillance des incendies, analyse agricole et cartographie des zones inondables, entre autres.
Le déploiement initial de Prithvi a eu lieu sur le satellite Kanyini, appartenant au gouvernement d'Australie du Sud, et dans le module IMAGIN-e de Thales Alenia Space, installé à bord de la Station Spatiale Internationale (SSI). Dans les deux cas, les chercheurs ont compressé et chargé une version optimisée du modèle, évaluant ses performances en matière de détection d'inondations et de nuages dans différentes conditions orbitales et environnements informatiques.
Avantages du modèle ouvert et adaptable
Selon le chercheur principal du projet, Andrew Du, le choix de Prithvi est dû à sa disponibilité en tant que logiciel open source et à sa flexibilité pour s'adapter à diverses tâches d'observation.
« Si Prithvi n'était pas open source, j'aurais dû entraîner mon propre modèle depuis zéro. Avoir un accès libre à cette technologie a permis d'économiser beaucoup de temps et d'efforts », a souligné Du dans un communiqué de la NASA.
Les modèles fondamentaux comme Prithvi exploitent de grands volumes de données non étiquetées, ce qui leur permet d'identifier des motifs complexes invisibles à l'analyse humaine traditionnelle. Une fois déployés, ils peuvent être ajustés à des tâches spécifiques avec des quantités réduites d'informations supplémentaires. Cela facilite l'adaptation du système à de nouveaux besoins de surveillance ou de réponse aux urgences.
Applications pratiques dans l'observation terrestre
Prithvi est conçu pour exécuter des tâches critiques directement depuis l'espace, parmi lesquelles :
- Détection d'inondations : Le modèle peut rapidement identifier les zones touchées, accélérant la réponse aux catastrophes naturelles.
- Surveillance des incendies : Il permet le suivi en temps réel des foyers actifs et l'évaluation des dommages.
- Analyse agricole : Il facilite la prévision des rendements et la surveillance des cultures, soutenant la prise de décisions dans le secteur agroalimentaire.
- Cartographie et suivi des changements environnementaux : Prithvi peut cartographier les zones inondables ou les zones à risque, contribuant à la planification et à la gestion des ressources.
Le directeur scientifique des données de la NASA, Kevin Murphy, a souligné que cette avancée démontre la valeur du développement ouvert en intelligence artificielle. « Prithvi est le premier modèle de ce type déployé en orbite et montre exactement pourquoi nous faisons nos modèles d'IA en open source », a-t-il déclaré.
Traitement en orbite
L'agence spatiale américaine a expliqué que l'utilisation de modèles fondamentaux comme Prithvi dans les satellites permet d'analyser de grands volumes de données directement en orbite avant de les transmettre sur Terre. Cela réduit la latence dans l'obtention d'informations utiles pour la recherche scientifique et la réponse aux urgences, tout en minimisant le besoin d'envoyer de grandes mises à jour logicielles aux satellites. À la place, il suffirait de charger de petits paquets complémentaires pour ajouter de nouvelles fonctionnalités.
Cette capacité de traitement local représente un changement dans l'architecture traditionnelle des systèmes satellitaires, allégeant la charge sur les canaux de communication et accélérant la livraison de données pertinentes aux équipes au sol.
Les chercheurs estiment que le déploiement de Prithvi marque le début d'une nouvelle ère dans l'observation terrestre depuis l'espace. À l'avenir, des modèles d'intelligence artificielle pourraient même permettre l'interaction en langage naturel avec les satellites. « Un modèle de langage est également un modèle fondamental. Plus tard, cela pourrait permettre aux opérateurs de converser avec les satellites et de poser des questions sur les données ou l'état des systèmes », a signalé Du.