Matías Molina, investigador do INESC TEC no domínio da inteligência artificial, foi galardoado com o PAIS Outstanding Paper Award na Conferência Europeia de Inteligência Artificial, uma das mais relevantes na europa e no mundo nesta área. Na origem deste trabalho está o projeto EMERITUS, onde o INESC TEC está a utilizar IA para melhorar a capacidade de investigação no que a crimes ambientais diz respeito.
A publicação, denominada “More (Enough) Is Better: Towards Few-Shot Illegal Landfill Waste Segmentation”, teve como objetivo trabalhar a segmentação de imagens para detetar resíduos em aterros ilegais, utilizando, para isso, imagens áreas. Esta é, nas palavras do investigador do INESC TEC, “uma tarefa crucial para uma monitorização eficaz de crimes ambientais”. O trabalho, publicado pela IOS Press na série “Frontiers in Artificial Intelligence and Applications”, está disponível em open access.
Matías Molina, primeiro autor do artigo que contou também com a colaboração dos investigadores do INESC TEC Bruno Veloso, Carlos Abreu Ferreira, Rita Ribeiro e João Gama, explica que “enfrentámos um grande desafio ao elaborar este trabalho, uma vez que existe uma grande escassez de dados anotados, o que traz uma série de dificuldades em localizar e identificar aterros clandestinos”.
No que à ciência diz respeito, este artigo traz uma série de novas contribuições na área, nomeadamente em relação aos avanços na área da segmentação com poucos dados, na combinação de métodos de classificação e segmentação para melhorar a precisão da deteção dos resíduos e em relação a métricas avançadas de avaliação.
“Este artigo contribui para o campo da inteligência artificial ao aplicar técnicas de few-shot learning, que permitem a segmentação de resíduos ilegais com um número reduzido de imagens anotadas. Isso representa um avanço significativo, uma vez que, como referi anteriormente, a obtenção de dados para aterros ilegais é muitas vezes limitada e, para além disso, é também ela muito dispendiosa”, explica Matías Molina.
Neste trabalho, os investigadores do INESC TEC, para além de combinaram modelos de classificação com técnicas de segmentação, adicionaram ainda métricas avançadas de avaliação, como a Intersection over Union (IoU). De acordo com Matías Molina “nós fizemos avaliações com diferentes métricas e combinações de algumas delas para conseguirmos entender qual a mais alinhada com os desafios da monitorização ambiental, de acordo com os requisitos que tinham sido definidos pelo projeto EMERITUS”. Ao utilizarem várias métricas, os investigadores conseguiram perceber melhor como medir a qualidade dos resultados do projeto.
“O trabalho que estamos a desenvolver no projeto EMERITUS e cujo um dos resultados é este artigo traz não só várias contribuições no que à ciência diz respeito, mas também a nível societal, onde podemos destacar um impacto ambiental positivo, uma maior eficiência na monitorização de resíduos e uma maior consciencialização e apoio na definição de novas políticas públicas nesta área”, revela o investigador do INESC TEC.
Ao melhorar a capacidade de deteção de aterros ilegais, o estudo levado a cabo pelos investigadores facilita a identificação e a monitorização de crimes ambientais, algo fundamental para a proteção do meio ambiente, ajudando a combater práticas de despejo ilegal de resíduos que prejudicam ecossistemas e a saúde pública.
O recurso à utilização do few-shot learning vai permitir às autoridades identificarem aterros ilegais, sem necessidade de bases de dados grandes, o que torna o processo de monitorização ambiental não só mais acessível, mas, sobretudo, menos dispendioso. Vai também permitir um acesso mais democratizado a este tipo de soluções por passar a poder estar à disposição de organizações ou mesmo instituições governamentais com recursos mais limitados.
“Embora persistam uma série de desafios, as nossas conclusões sugerem que a combinação de técnicas avançadas de IA com a recolha de dados específicos pode melhorar o desempenho da deteção de resíduos de aterros ilegais. Para que estes desafios sejam ultrapassados, a nossa equipa de investigação do INESC TEC recomenda um maior refinamento dos modelos de representação específicos para caracterizar melhor os aterros”, conclui Matías Molina.
O trabalho do INESC TEC tem vindo a contribuir com conhecimentos e metodologias valiosos para o projeto EMERITUS, apoiando os esforços em curso na monitorização e sustentabilidade do crime ambiental.
Os investigadores mencionados na notícia têm vínculo ao INESC TEC, à UP-FEP, UP-FCUP e IPP-ISEP.
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