IBMとNASAは、クレーターのマッピング、火山の特徴の分析、氷が存在する可能性のある領域の特定などのタスクについて、研究者が月の観測を分析できるように設計されたオープンソースの人工知能モデルをリリースした。

9 月 10 日に発表された NASA-IBM 月面財団モデルは、さまざまな解像度および広範囲に異なる照明条件下で収集された観測結果をまとめたものです。 IBMによると、このモデルは科学者に月のリモートセンシング作業の再利用可能な出発点を提供することを目的としており、タスクごとに個別のシステムを一からトレーニングする必要はないとしている。

混合月データ用に構築されたモデル

月の研究は、さまざまな方法と非常に異なるスケールで月を測定する機器に基づいています。 NASA の重力回復・内部研究所は月の重力場の変動をマッピングし、一方、月偵察周回機は陸地や極氷の研究に使用される高解像度の画像と測定値を生成しました。

ロイター通信の報道によると、このシステムはNASAの4つのミッションで9つの機器によって収集された30層以上のデータで訓練されたという。付属のモデル カードには、2 つの主要な空間スケールで 11 のモダリティにわたる約 200 万の同時登録ムーン タイル パケットでトレーニングされたビジョン トランスフォーマー エンコーダ/デコーダが記述されています。一部のエントリは 1 ピクセルあたり約 1 メートルを表し、他のエントリは 1 ピクセルあたり約 100 メートルを表します。

このシステムは、IBM と欧州宇宙機関が地球観測のために以前に開発した TerraMind アプローチを採用しています。月の表面の外観は太陽の位置によって大幅に変化する可能性があるため、月バージョンには、照明角度を含む取得ジオメトリに関する情報が組み込まれています。また、トレーニング プロセスで高解像度サンプルと低解像度サンプルを組み合わせます。

モデル カードには、NASA 機器と日本の月探査機「かぐや」 (別名 SELENE) の互換性のあるデータ製品がリストされています。モデルとその参照データセットは、Apache 2.0 ライセンスに基づいて Hugging Face を通じて公開されています。

初期テストは氷、クレーター、火山地物を対象としています

IBMとNASAは当初、月科学の3つの分野でモデルを評価した。すなわち、極近くの氷の探査、クレーターの検出、科学者が月の地質史を研究するのに役立つ火山の特徴である不規則なマーレパッチのマッピングだ。

氷の見通しベンチマークについて、プロジェクト チームは、このモデルにより、基準として使用された SwinV2 変圧器と比較して誤差が 22 パーセント減少したと報告しました。ピクセルあたり 100 メートルの解像度を備え、トレーニング データの半分を使用しながら、クレーター検出において同じベースラインをほぼ 19% 上回りました。メートルスケールのクレーター検出では、結果は優れているというよりむしろ同等であると説明されました。このモデルでは、不規則な牝馬パッチのマッピングでも若干の改善が見られました。

このリリースは、地理空間、気象、その他の科学アプリケーション向けのオープンソース モデルの IBM および NASA Prithvi ファミリーの一部です。

打ち上げはミッション認定ではなく研究を目的としている

プロジェクトのドキュメントでは、結果の解釈方法に制限が設けられています。モデル カードには、生成されたフィールドは校正された予測ではなく、計測器、立体写真測量、または測地システムを置き換えるべきではないと記載されています。着陸地点の認定やルートの危険除去などの運用上の決定については検証されていません。

氷の産出量は、氷を直接測定するのではなく、知識ベースの参照マップから見通しを推定します。ドキュメントには、このモデルは絶対測地基準系を維持しておらず、その高解像度のトレーニング カバレッジは世界的に高密度ではなく、選択されたサイトに分散されているとも記載されています。

研究者は、リリースされたチェックポイントとコードを使用して、エンコーダーを検出、セグメンテーション、回帰タスクに適応させることができます。 IBMによると、チームは初期の微調整作業に軽量の低域アダプターを使用し、基本モデルの重量の大部分は変更されなかったという。

オープンツールは月の研究を拡大する可能性がある

月の氷の可能性については、この水が将来の乗組員を支え、酸素やロケット燃料を製造するための物質も供給できる可能性があるため、注意深く監視されている。クレーターのより良い地図は、科学者が表面の歴史を研究し、より詳細な調査が必要な領域を絞り込むのに役立つ可能性があります。

ロイター通信によると、NASAのアルテミス計画は月の有人探査の再開に取り組んでおり、現時点での帰還は2028年に計画されているという。スケジュールとミッション計画は、プログラムの開発に伴い変更される可能性があります。

オープンソース バージョンでは、IBM および NASA 以外の研究グループがモデル、データセット、評価資料にアクセスできるようになります。その実用的な価値は、科学的または運用上のワークフローで使用する前に、独立したテスト、タスク固有の調整、および新しい観察に対する検証に依存します。

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