「データの海を航海する：スタートアップが自律的な海洋モニタリングをチャートする」

Charting Autonomous Ocean Monitoring Startups Navigating the Sea of Data

Saildroneは、自律型の海洋モニタリングで注目されています。

このスタートアップの航海データ収集技術は、北大西洋でハリケーンを間近で追跡し、太平洋で深さ3,200フィートの水中山脈を発見し、世界の海底全体の地図作成を支援し始めました。

サンフランシスコ湾エリアを拠点とするこの会社は、さまざまなセンサーを搭載した自律型の乗組員のいない水上車両（USV）を開発しています。データストリームは、AIエッジでのNVIDIA Jetsonモジュールで処理され、NVIDIA DeepStreamソフトウェア開発キットを使用したプロトタイプで最適化されています。

Saildroneは、海洋情報収集を費用効果の高いものにしようとしており、科学、漁業、天気予報、海洋地図作成、海上保安などのためのデータ収集システムを提供しています。

• 日付時刻データを扱うための便利なPandasの3つのヒント
• 「MapReduceを使用したスケールでのデータ処理」
• 「データサイエンス加速化：ChatGPTコードインタプリターがあなたのAIアシスタントとして」

同社には3つの異なるUSVがあり、ミッションポータルコントロールセンターサービスは、カスタマイズされたミッションのモニタリングとデータのリアルタイム可視化に使用されます。また、Saildroneの一部の歴史的データは一般に無料で利用できます。

“私たちは3つの大型ハリケーンに乗り込み、ハリケーンサムの目の中を通り抜けましたが、すべての車両は無事でした。彼らは非常に堅牢なプラットフォームです。”とSaildroneのソフトウェアエンジニアリング担当副社長のBlythe Towalは述べています。彼は2021年にバミューダを襲った強力なサイクロンを指しています。

2012年に設立されたSaildroneは、1億9000万ドルの資金を調達しました。このスタートアップは、技術サポートとAIプラットフォームのガイダンスを提供するプログラムであるNVIDIA Inceptionのメンバーです。

地球の水域でAIを保つ

Saildroneは、環境研究における無人データ収集ミッションの使用に対する関心の高まりに乗っています。

ハワイマノア大学は、3台の23フィートのSaildrone Explorer USVを利用して海洋酸性化が気候変動に与える影響を研究するための支援を受けました。ハワイ、マウイ、オアフ、カウアイの島々を中心に行われる6か月間のミッションは、州全体の海洋の健康状態の評価に役立ちます。

海洋酸性化は、そのpHの低下を意味し、化石燃料の燃焼や農業などが要因となります。これらはサンゴ、カキ、ハマグリ、ウニ、炭酸カルシウムプランクトンに影響を与え、海洋生態系に脅威をもたらす可能性があります。

Saildroneは最近、Seabed 2030と提携し、世界の海洋を完全に地図化しました。Seabed 2030は、日本財団と世界海底地図（GEBCO）の協力による取り組みで、2030年までに世界中の海底をマッピングすることを目指しています。

“Saildroneのビジョンは、健全な海洋と持続可能な惑星です。”とSaildroneの創設者兼CEOであるRichard Jenkinsは述べています。“海底の完全な地図作成は、そのビジョンを実現するために基本的なものです。”

世界中の科学コミュニティは、気候研究においてNVIDIA AIを積極的に活用しており、ハイパーローカルな気候モデリング、炭素隔離の改善のためのAI、再生可能エネルギー研究などに利用されています。NVIDIAは、気候変動を予測するための世界で最も強力なAIスーパーコンピュータであるEarth-2を開発しており、Omniverseで地球のデジタルツインを作成するために使用されます。

省エネデータ処理

SaildroneのUSVは、従来の船舶や乗組員よりも少ないリソースでより多くのデータを収集することができ、エネルギーを節約し、乗組員を危険から守ることができます。

これらのUSVは、過酷な天候と長期ミッションに耐えるために作られています。最近、そのうちの1つのUSVが二酸化炭素を監視する370日間の航海を完了し、ロードアイランドから北大西洋を横断してカーボベルデに向かい、アフリカ西海岸沖の赤道まで進み、フロリダに戻ってきました。

太陽光と風力を主に使用するため、これほどのデータ処理を扱うためにはエネルギー効率の高いコンピューティングが必要です。

“ソーラーパワーを使用することで、NVIDIA Jetsonを実装することで、典型的なGPUを搭載したコンピューティングプラットフォームよりも低いコンピュート負荷のエネルギー効率を保つことができるため、このようなミッションを実行することが可能です。”とTowalは述べています。

海洋調査とエッジAIの融合

Saildroneは、NVIDIA JetPack SDKを利用して、Jetsonプラットフォーム上でハードウェアアクセラレーションされたエッジAIのフル開発環境にアクセスしています。画像ベースの船舶検出のためにモジュール上で機械学習を実行し、ナビゲーションを支援しています。

Saildroneのパイロットは、車両から返される気象および海洋情報を使用してウェイポイントを設定し、ルートを最適化します。すべてのUSVは24時間体制で監視され、必要に応じてクラウドを介して遠隔でコースを変更することができます。

機械学習は主にJetsonモジュールでローカルに実行されますが、帯域幅が制限され、高解像度の画像を生成するために高コストになるため、衛星接続を介してクラウド上でも実行できます。

USVは風速、温度、塩分、溶存炭素の計測のための海洋学的センサーを備えています。この会社はまた、深海音響マッピングを含むバチメトリックセンサーによる海洋と湖底の研究を可能にし、単一ビームまたはマルチビームを使用して、より深くまたは広範に探査します。そして、その知覚センサースイートには、レーダーと視覚的な水中音響センサーも含まれます。

DeepStreamが深海に進出

Saildroneは、ビジョンAIアプリケーションとサービスにNVIDIA DeepStream SDKを活用しています。開発者は、キットを使用して、AIベースのビデオ、オーディオ、画像の分析にシームレスなストリーミングパイプラインを構築することができます。

10倍のスループットの向上を提供するDeepStreamは、複数のビデオ、画像、音声ストリームを処理する最適化されたインテリジェントビデオアプリケーションを開発するために、エッジからクラウドまで適用することができます。

Saildroneは、イメージの前処理とモデルの推論にDeepStreamを依存し、太陽と風の力で海上でもエッジでの機械学習を実現します。

NVIDIA JetsonモジュールとDeepStream SDKについて詳しくは、以下をご覧ください。

We will continue to update VoAGI; if you have any questions or suggestions, please contact us!