Aluetta kehittämässä | 12.12.2019 13:00
Linnut ja tuulen viemää
Mikä yhdistää linnut, tekoälyn ja tuulivoiman? Vastaus ei ole Kelju K. Kojootti, vaan Juha Niemen poikkitieteellinen väitöstutkimus.
- Vaikka alussa oli hyvinkin epävarmaa, onko koko idea yleensäkään käytännössä toteutettavissa, niin maaliin päästiin, toteaa Juha Niemi, Porin yliopistokeskuksen palkitsema vuoden tutkija 2019.
Pioneerityötä
-Tutkimusprojekti on ollut lennokas, haastava, opettavainen, vaiherikas, monipuolinen ja positiivinen, kuvaa Niemi poikkitieteellistä aikaansaannostaan.
Yksinkertaisuudessaan tutkan kamera kuvaa ja tekoäly tunnistaa visuaalisesti lintulajin, ja tarvittaessa jopa pysäyttää tuulivoimalan pyörimisen. Porin Tahkoluotoon on Suomen Hyötytuuli Oy rakentanut tutka-aseman, jolla lintujen liikkeitä tarkkaillaan. Näin voidaan automaattisesti kuvata lintuja lennossa siten, että tutka kertoo kameralle missä suunnassa kohde on. Linnut näissä kuvissa tunnistetaan automaattisesti.
Koska tällaisia laitteita ei kaupan hyllyltä löydy, on se pitänyt rakentaa ja ohjelmat luoda ihan itse. Tässä astuu kuvaan Niemen ammattitaito sähkövoimatekniikassa ja digitaalisessa informaatiotekniikassa. Niemi on myös ohjelmistotekniikan ja signaalinkäsittelyn diplomi-insinööri.
Eikä tässä vielä kaikki. Niemi on sijoittunut toiselle sijalle lintujen lajimäärityksen SM-kilvassa. Rakkaus lintuharrastukseen ja sen suomat taidot ovat olleet oleellinen tekijä paitsi projektiin ryhtymisessä, myös sen onnistuneesti maaliin saattamisessa.
Lintumies laittaa tuulemaan
Tahkoluodon merituulipuiston ympäristöluvan vaatimukset puhalsivat Niemen tutkimuksen lentoon. Selkälokkia ja merikotkaa tulee tarkkailla. Alkuperäisidea oli Hyötytuulen Toni Sulameren ja Tampereen yliopiston Porin yksikön Juha Tantun, ja mukana on ollut myös Tampereen teknillisellä yliopistolla perustettu teollisuuden tohtorikoulu.
- Sopivan tekoälymallin rakentaminen tunnistusta varten oli haastavaa ja sen kehitys vei aikaa, kertoo Niemi.
Hän kertoo myös toimivan ohjausjärjestelmän rakentamisen kameralle vieneen paljon aikaa, koska se vaati lukemattomia testauksia paikan päällä luonnonvaraisten lintujen parissa - lintuja kun ei voinut käskyttää lentämään tiettyä reittiä tiettyyn aikaan, tutkija selventää.
Koska jo alusta lähtien oli tiedossa, että tutkimuksessa tulee olemaan paljon maastotyötä ja viimeiset vaiheet tullaan tekemään kokonaan Tahkoluodossa, alkoi työ juuri tekoälyn rakentamisella. Vasta tämän jälkeen Niemi työsti kameran ohjausta.
Laitteistolla tekoälyineen voi tutkia periaatteessa kaikkea mikä lentää, ja halusipa kamera tunnistaa tähän kategoriaan myös purjeveneiden mastot. Urakasta selviämiseen Niemellä on tarkka resepti: Kun ratkaisee sitkeästi yhden toiminnallisen kokonaisuuden kerrallaan, tuottaa se lopulta ratkaisun myös kokonaisongelmaan.
- Tutkimus toivottavasti auttaa sekä uusien tuulipuistojen että jo olemassa olevien puistojen ympäristövaikutusten arvioinnissa ja näin ollen uusien puistojen investointipäätösten teossa, summaa Niemi tutkimuksen vaikutuksia.
Teksti: Katri Anttinen
Kuva: Juha Niemi