Manfaatkan AI, IBM dan NASA Kerja Sama Riset Perubahan Iklim

Nantinya IBM akan menggunakan teknologi kecerdasan buatan yang disebut model fondasi untuk mengolah ”harta karun” data NASA tentang Bumi dan geospasial.

NASA IMPACT

Komposit warna SWIR dari kebakaran Dixie di California, AS, 17 Agustus 2021. Bagian depan api aktif terlihat di utara Danau Almanor.

BOSTON, KOMPAS — IBM dan Marshall Space Flight Center NASA pada Rabu (1/2/2023) waktu setempat atau Kamis (2/2/2023) WIB mengumumkan rencana kolaborasi mereka guna menemukan solusi cepat terkait perubahan iklim. Nantinya IBM akan menggunakan teknologi kecerdasan buatan (AI) yang disebut model fondasi (foundation models) untuk mengolah ”harta karun” data NASA tentang Bumi dan geospasial.

Dalam rilis yang dikirimkan ke kantor IBM di Boston disebutkan, ini adalah pemanfaatan pertama model fondasi AI untuk mengolah data hasil observasi satelit NASA terhadap Bumi. Kecerdasan buatan mereplikasi proses pembuatan keputusan oleh manusia berdasarkan data. Sementara model fondasi adalah jenis kecerdasan buatan yang dilatih mengolah sekumpulan data dalam jumlah sangat besar. Nantinya akan dihasilkan sebuah model yang dapat digunakan untuk mengerjakan berbagai tugas yang berbeda-beda. Model ini nantinya juga dapat menerapkan informasi dari satu situasi ke situasi lainnya. Selama lima tahun terakhir, model fondasi telah memajukan teknologi di bidang pemrosesan bahasa alami (natural language processing/NLP).

”Model fondasi telah terbukti sukses dalam pemrosesan bahasa alami. Sekarang waktunya untuk mengembangkannya ke domain dan modalitas baru yang penting untuk masyarakat dan pihak terkait,” kata Raghu Canti, peneliti utama IBM. ”Menerapkan model fondasi untuk geospasial, urutan peristiwa, deret waktu, dan faktor nonbahasa lainnya dalam ilmu kebumian dapat memberi banyak informasi dan wawasan berharga kepada para peneliti, kalangan terkait, dan masyarakat. Pada akhirnya, ini dapat memfasilitasi mereka yang tengah bekerja dalam menangani berbagai isu iklim yang paling mendesak,” katanya.

Hasil-hasil pengamatan terhadap Bumi memungkinkan para peneliti mempelajari dan memantau planet ini dalam kecepatan dan skala yang belum pernah terjadi sebelumnya. Namun, dibutuhkan pendekatan baru dan inovatif untuk mengekstraksi pengetahuan dari sumber informasi yang sangat banyak tersebut.

YUICHIRO CHINO

Gambar ilustrasi kecerdasan buatan dan kode program komputer.

Tujuan kolaborasi ini nantinya untuk menyediakan cara termudah bagi para peneliti untuk menganalisisi dan menarik gagasan dari sekumpulan besar data. Teknologi model fondasi IBM berpotensi mempercepat penemuan dan analisis data untuk mempercepat pemahaman terhadap Bumi dan merespons isu-isu perubahan iklim.

”Keindahan model fondasi adalah potensi penggunaannya di hilir,” kata Rahul Ramachandran, ilmuwan peneliti senior di Marshall Space aflight Center NASA di Huntsville, Alabama, Amerika Serikat. ”Membangun model fondasi tidak dapat dikerjakan oleh tim kecil. Butuh tim dari lintas organisasi untuk menghadirkan perspektif, sumber daya, dan keahlian yang berbeda,” katanya.

IBM dan NASA berencana mengembangkan beberapa teknologi baru untuk mengekstrasi pengetahuan dari hasil observasi terhadap Bumi. Salah satu proyek adalah melatih model fondasi kecerdasan geospasial IBM terhadap kumpulan data Harmonized Landset Sentinel-2 milik NASA tentang tutupan dan perubahan penggunaan lahan yang terekam oleh satelit yang mengorbit Bumi. Dengan menganalisis data satelit dalam jumlah petabyte untuk mengidentifikasi perubahan dalam fenomena jejak geografis seperti bencana alam, siklus hasil panen, dan habitat hewan liar, teknologi model fondasi ini akan membantu para peneliti membuat analisis kritis terhadap sistem lingkungan di Bumi.

Hasil lain yang diharapkan dari kerja sama ini adalah korpus tentang literatur sains kebumian yang nantinya mudah dicari. IBM telah membangun model NLP yang dilatih terhadap 3.000 artikel jurnal ilmu kebumian untuk mengatur literatur-literatur tersebut dalam memudahkan upaya mendapatkan pengetahuan baru. Model ini berisi kerja AI terbesar yang dilatih hingga saat ini dengan perangkat lunak Red Hat Open Shift, menggunakan PrimeQA, yakni sistem tanya jawab multibahasa opensource milik IBM.

Selain menyediakan sumber bagi para peneliti, model bahasa baru untuk ilmu kebumian ini nantinya juga dapat dimasukkan ke dalam pengolahan dan penatagunaan data ilmiah milik NASA.

NASA IMPACT

Komposit warna SWIR puncak Pegunungan Himalaya yang tertutup salju, 28 November 2022.

Potensi kerja sama IBM-NASA lainnya memcakup penyusunan model fondasi untuk prediksi cuaca dan iklim yang menggunakan MERRA-2, kumpulan data hasil observasi terhadap atmosfer Bumi. Kolaborasi ini merupakan bagian dari Inisiatif Sains Open-Source NASA, sebuah komitmen untuk membangun kerja sama komunitas masyarakat ilmiah yang terbuka, inklusif, dan transparan di masa depan.

Seperti disebutkan dalam situs NASA, perolehan data NASA selama beberapa dekade menunjukkan terjadinya perubahan iklim, baik karena faktor alamiah maupun akibat ulah manusia. Dokumentasi yang pernah dilakukan di antaranya dampak perubahan iklim terhadap lapisan es, permukaan air laut, dan Laut Arktik serta monitoring kesehatan vegetasi dan pergerakan makhluk air tawar.

Dampak perubahan iklim yang telah dirasakan, antara lain kebakaran hutan yang lebih sering terjadi dan berlangsung lebih lama, mencairnya salju abadi di beberapa gunung yang berakibat pada menurunnya suplai air bersih warga sekitar, dan terjadinya anomali cuaca yang berakibat pada terjadinya badai ekstrem dan kekeringan parah.