🤖 Dokáže robot 13leté Anny Du zachránit naše oceány před 8 miliony tun mikroplastů?

Přepis rozhovoru

ML (Michael Londesborough):  Dnešním hostem je třináctiletá Anna Du z Massachusetts, USA. Anna Du je studentkou střední školy a zabývá se řešením problému s mikroplasty v našich oceánech. Využívá k tomu své vlastní inovativní ROV, dálkově ovládané podvodní vozidlo, které pod vodou detekuje a vyhledává mikroplasty. Anna se o tento problém začala zajímat a nyní se aktivně podílí na jeho řešení.

Jak ses začala zajímat o řešení problému s mikroplasty?

AD (Anna Du): Ráda chodím na pláž sbírat mořské řasy. Řasy v Nové Anglii jsou mimořádně krásné a jsou skvělým dárkem pro přátele. Jednoho dne jsem si při sbírání všimla, že jeden kousek řasy byl nějaký divný. Byl lesklejší a na dotek jiný než ostatní. Myslela jsem, že je to kus plastu. Pak jsem se začala rozhlížet kolem sebe a všude jsem viděla plasty. Nemohla jsem na to přestat myslet, tak jsem se rozhodla něco s tím udělat.

ML: Rozhodla ses to změnit. Nejdříve jsi ty plasty sbírala. Pak sis uvědomila, že to jde dělat efektivněji? Napadlo tě účinnější řešení problému?

AD: Ano, začala jsem sbíráním kousků plastů. Potom mě napadlo, že by dávalo větší smysl, kdybych dokázala zjistit, kde se mikroplasty shlukují, než se je pokusím vysbírat. To by nám umožnilo zaměřit naše úsilí do míst, o kterých již víme, že se tam plasty nacházejí. V budoucnosti také plánuji zjistit, jaké jsou společné environmentální faktory v místech s vysokým shlukování mikroplastů. Zkoumala jsem faktory jako zakalení, tlak a teplotu, abych zjistila, zda mají na shlukování vliv.

ML:  Tví roboti se dokážou dostat na dno oceánu a najít tam plasty. Jak to dělají?

AD: Mám tři různé detekční systémy. Ten hlavní využívá infračerveného rozpoznávání. Funguje tak, že vystavuje vzorek různým vlnovým délkám infračerveného světla, porovnává obrazy s termografy a vytváří barevnou mapu, která pak jasně ukazuje rozdíly mezi plasty a neplasty. Vyvinula jsem také dva podpůrné systémy, které využívají umělé inteligence k tomu, aby byl hlavní systém více adaptivní. Jeden z nich se nazývá systém detekce nepřirozených barev. Identifikuje plasty rozpoznáváním barev, které indikují přítomnost syntetického barviva. Druhý je morfologický klasifikátor, který identifikuje tvary běžné u mikroplastů a klasifikuje je do různých kategorií.

ML: Shromážděné informace ti umožňují vytvořit si představu o faktorech ovlivňujících hromadění plastových hmot a to pomáhá při navádění robota? Jak to funguje?

AD: Robot pořizuje fotografie, ukládá je na USB disk a přiveze ho zpět na břeh, kde je počítač, který data analyzuje. Jakmile přidám do robota senzor, bude data také analyzovat, což mi dovolí zjistit, kde se mikroplasty hromadí.

ML: Proč bychom se měli obávat mikroplastů v naši vodní síti?

AD: Už bylo prokázáno, že mikroplasty mají dopad na životní prostředí a že v budoucnosti ovlivní řadu druhů. Nejen, že mikroplasty ničí ekosystém, také velmi poškozují lidské zdraví. Vědci zkoumají, jak mikroplasty ovlivňují lidské zdraví a našli možné korelace s autismem.

ML: Spolupracuješ také s někým na vývoji technologie, která by uměla plastový odpad i sbírat?

AD: O metody sběru se též zajímám, ale aktuálně se zaměřuji především na proces identifikace.

ML: Co byl nejobtížnější technický problém, který jsi musela vyřešit?

AD: Jeden velký problém, kterému jsem čelila, byl nedostatek dat. K vyškolování umělé inteligence jsou zapotřebí tisíce datových bodů, a to i pro velmi jednoduchou klasifikační oblast. Bylo by nesmírně obtížné shromáždit pomocí robota takové množství fotografií, takže jsem nakonec využila proces známý jako rozšíření dat. Pomocí rozšiřování dat jsem dokázala napodobit mnoho mikrofotografií, které jsem poté využila pro trénink své umělé inteligence.

ML: To zní jako pořádný projekt. Kdo ti při jeho realizaci pomáhal? Jací lidé ti umožnili dosáhnout cílů tohoto projektu?

AD: Mí rodiče mě velmi podporovali a povzbuzovali. Byla jsem také v kontaktu s odborníky z oboru, kteří se specializují na výzkum oceánů, a hovořila jsem s lidmi ze spektroskopických společností o tom, jak plasty vypadají pod infračerveným světlem.

ML: Pokud bys mohla oslovit další mladé lidi, kteří se snaží ve světě něco změnit, co bys jim dala za radu?

AD: Když se snažíte řešit některé z největších problémů světa, musíte zůstat motivovaní. Nezáleží na tom, jak těžké se to může zdát, nebo jaké obtíže vás na cestě potkají. Musíte přemýšlet o všech možných šílených nápadech a třeba jeden z nich bude fungovat.

ML: Používáš tedy infračervené světlo k rozlišení různých typů materiálu. A to musí fungovat i ve vodním prostředí, kde se světlo rozptyluje. Dokážu si představit celou řadu technických problémů, které je třeba překonat. Jaký je technický postup?

AD: Začala jsem průzkumem toho, co by mohlo nejlépe fungovat a napadl mě infračervené systém detekce - mnoho recyklačních společností používá pro identifikaci plastů právě infračervené světlo. Poté jsem si vytvořila svůj vlastní čip pomocí kousku mědi a plastu, na který jsem vyleptala vlastní návrh.

ML: Můžeme očekávat, že budou tisíce vašich robotů chodit po mořských dnech a určovat, kde se hromadí mikroplasty? Je tohle budoucnost?

AD: Jakmile zjistím, kde se mikroplasty na mořském dně hromadí, plánuji použít rojnici robotů, kteří by je prohlídli a potenciálně vysbírali.

ML: Máme představu, jak by to mohlo fungovat? Mohla by nad roboty plavat loď, která by s nimi komunikovala, vysílala a přijímala informace s cílem zpracovat data a vygenerovat obraz mořského dna? Jak těžké bude vysílat robotům informace a přijímat je od robotů zpět?

AD: V tuto chvíli by museli roboti komunikovat s nějakým zařízením buď na pevnině, nebo na loďce. Jedním z mých hlavních cílů však je učinit roboty více autonomními. V ideálním případě by dokázali identifikovat a sbírat mikroplasty úplně autonomně. 

ML: Jaký zdroj energie tato zařízení napájí?

AD: Jelikož jsou roboti momentálně upoutáni, používám zdroj energie z pevniny. Do budoucna přemýšlím o využití sluneční nebo možná i větrné energie.

ML: Povězte mi něco o svých plánech do budoucna. 

AD: Doufám, že budu moct jít na MIT studovat environmentální inženýrství. Životní prostředí je velmi důležité a chci se podílet na tom, aby svět byl lepším místem. Vždycky milovala inženýrství, takže jsem si řekla, že tyhle dvě věci spojím.

ML: Co byste si přála pro svého robota z hlediska technologického zlepšení?

AD: Právě teď opravdu usilovně pracuji na umělé inteligenci celého mého projektu a často narážím na problémy s kvalitou vyhodnocování a klasifikování, protože i přesto, že v některých oblastech funguje skvěle, v jiných stále potřebuje doladit.

ML: Přeji ti všechno štěstí na světě se všemi tvými nápady pro budoucí udržitelnost naší planety. Moc děkuji, že jsi se mnou dnes absolvovala tento rozhovor a přeji ti to nejlepší ve všem, co děláš.