Celosvětově unikátní metody AI projektů PoliRuralPlus a ALIANCE přinášejí revoluci do zemědělství, ochrany životního prostředí a územního plánování

Fakulta informačních technologií ČVUT v Praze (FIT ČVUT) a sdružení Plan4all (P4A) společně se svými partnery dosáhly za prvních devět měsíců spolupráce na evropském výzkumném projektu PoliRuralPlus a národním výzkumném projektu ALIANCE průlomových výsledků v oblasti Earth Intelligence a geoprostorové umělé inteligence (GeoAI). GeoAI se stává klíčovým nástrojem pro analýzu dat generovaných naší planetou. Díky unikátnímu spojení umělé inteligence a geoprostorových dat vznikly inovace světového významu, které mají přímé využití v zemědělství, lesnictví, krizovém řízení, veřejném zdraví, územním plánování nebo i ochraně životního prostředí.

Tyto inovace v GeoAI otevírají nové možnosti v analýze obrovských objemů geoprostorových dat a zpracování pokročilých prostorových analýz, což umožňuje například zpřesnit předpovědi počasí, zvýšit kvalitu a spolehlivost satelitních snímků a propojit pokročilé jazykové modely s geografickými informačními systémy (GIS). Inovace, které spolupráce projektů PoliRuralPlus a ALIANCE přinášejí, posilují přední pozici České republiky v oblasti Earth Intelligence a technologií budoucnosti.

Projekty PoliRuralPlus a ALIANCE otevírají dveře nové spolupráci a posilují vazby mezi evropskými výzkumnými organizacemi a odbornou komunitou v zemědělství a územním plánování. Kombinací nejnovějších technologií, jako je umělá inteligence, strojové učení a dálkový průzkum Země přinášejí průlomové výsledky, které umožňují efektivněji plánovat území, lépe využívat zdroje a rozhodovat na základě analýzy dat.

Justýna Frommová využila pro automatizaci střihu videí neuronovou konvoluční síť (EfficientNet) s klasifikační hlavou, která dokáže rozpoznat začátky a konce výměn na základě analýzy snímků. Na základě těchto dat vytvořila program, který definuje časové stopy a podle nich se v produkci automaticky video nastříhá.

Ukazují také na nové možnosti, jak investovat do vývoje inovativních řešení v oblasti geoprostorových dat, umělé inteligence a jejich aplikací v precizním zemědělství. Toto odvětví představuje moderní způsob hospodaření, které přináší zemědělcům ekonomický profit a zároveň reaguje na nové požadavky společnosti a technické možnosti digitální doby. Tyto technologie tak vedou k vyšší efektivitě, udržitelnosti a strategickému rozhodování na všech úrovních a zároveň podporují ekonomický růst a udržitelné využívání přírodních zdrojů.

Klíčové výsledky projektů:

  • Přesnější předpovědi počasí: Integrace pomocí AI globálních modelů (modely predikující počasí na celém světě) s daty z lokálních meteorologických stanic vedla k výraznému zvýšení přesnosti meteorologických předpovědí, což pozitivně ovlivní zemědělství, krizové řízení a další sektory veřejných služeb.
  • Odstranění oblačnosti v satelitních snímcích: Pokroky ve zpracování dat z družice Sentinel 2 umožnily odstranit oblačnost a zvýšit spolehlivost snímků, což přispívá k efektivnějšímu monitoringu životního prostředí, sledování změn využití půdy a řízení reakce na přírodní katastrofy.
  • Propojení velkých jazykových modelů s GIS: Toto spojení umožňuje detailnější analýzu prostorových dat, klíčovou pro plánování infrastruktury, zlepšení městských služeb a rozhodování ve veřejné správě. V projektu PoliRuralPlus se integrují geoprostorové prediktory s LLM, jako je ChatGPT, což vylepšuje analýzu místních podmínek a předpovědi geografických změn. Platforma Hub4Everybody poskytuje univerzální nástroj pro tvorbu znalostních hubů podporovaných prostorovými daty a digitálními komunitami.

Plánovaný rozvoj a spolupráce

Projekt PoliRuralPlus bude pokračovat ve vývoji a rozšiřování aplikací GeoAI v praxi pro efektivní plánování, strategické rozhodování a podporu udržitelného rozvoje. Přínosem bude i propojení s dalšími evropskými projekty v rámci programů Horizon Europe a ERASMUS, což umožní další rozvoj inovativních aplikací s celosvětovým dosahem. Hlavním přínosem projektu ALIANCE je Data Integration Platform, která zajišťuje efektivní správu dat a využívá pokročilé AI technologie pro rekonstrukci chybějících dat satelitních snímků, což zajišťuje farmářům přesné informace i za nepříznivých podmínek.

Více informací o projektu PoliRuralPlus https://www.poliruralplus.eu/

Více informací o projektu ALIANCE https://aliance.hsrs.cz/

Fakulta informačních technologií ČVUT v Praze se zaměřuje na nejmodernější oblasti informatiky a informačních technologií. Nabízí moderní bakalářský, magisterský a doktorský studijní program Informatika. Velký zájem uchazečů o studium umožňuje dynamický rozvoj fakulty a výběrovost. Více informací najdete na www.fit.cvut.cz.

České vysoké učení technické v Praze patří k největším a nejstarším technickým vysokým školám v Evropě. Podle Metodiky 2017+ je nejlepší českou technikou ve skupině hodnocených technických vysokých škol. V současné době  ČVUT osm fakult (stavební, strojní, elektrotechnická, jaderná a fyzikálně inženýrská, architektury, dopravní, biomedicínského inženýrství, informačních technologií). Studuje na něm přes 19 000 studentů. V akademickém roce 2024/2025 má ČVUT v Praze akreditováno celkem 341 studijních programů, z toho 145 v angličtině. Kromě fakult tvoří ČVUT v Praze také šest ústavů (Kloknerův ústav, Masarykův ústav vyšších studií, Ústav tělesné výchovy a sportu, Univerzitní centrum energeticky efektivních budov, Český institut informatiky, robotiky a kybernetiky a Ústav technické a experimentální fyziky). ČVUT vychovává odborníky v oblasti techniky, vědce a manažery se znalostí cizích jazyků, kteří jsou dynamičtí, flexibilní a dokáží se rychle přizpůsobovat požadavkům trhu. Podle výsledků Metodiky 2017+ bylo ČVUT hodnoceno ve skupině pěti technických vysokých škol a obdrželo nejvyšší hodnocení stupněm A. V celosvětovém žebříčku QS World University Rankings je ČVUT na 420. místě a na 12. pozici v regionálním hodnocení „Emerging Europe and Central Asia“. V rámci hodnocení Subject Rankings 2024 pro „Architecture and Build Environments“ je ČVUT 151.–200., v „Engineering  Civil and Structural” je ČVUT mezi 201.–240. místem, v oblasti „Mechanical, Aeronautical & Manufacturing Engineering“ na 201.–250. místě, u „Electrical & Electronic Engineering“ na 201.–250. pozici. V oblasti „Physics and Astronomy“ na 201.–250. místě, „Natural Sciences“ jsou na 307. příčce. V oblasti „Computer Science and Information Systems” je na 201.–250. místě, v oblasti „Material Sciences“ na 251.–300. místě, v oblasti „Mathematics“ na 301.–350. místě a v oblasti „Engineering and Technology“ je ČVUT na 182. místě. Od roku 2020 je ČVUT členem aliance prestižních technických univerzit EuroTeQ. Ta představuje zajímavou a přínosnou příležitost pro studenty, vědecké pracovníky i zaměstnance zapojit se do projektu, který si klade za ambici posunout kvalitu vysokého školství na vyšší úroveň. Dalšími členy skupiny EuroTeQ jsou Technical University of Munich, Technical University of Denmark, Technical University of Eindhoven, École Polytechnique – L´X, Tallinn University of Technology, École polytechnique fédérale de Lausanne a Technion Israel Institute of Technology. Roku 2023 byla aliance rozšířena o HEC Paris a IESE Business School (University of Navarra). Více na www.cvut.cz.