Spá fyrir um staðsetningu afla með gervigreind

Nýsköpunarfélagið GreenFish hefur þróað hugbúnað sem byggir á víðfeðmu safni sjólags- og veðurgagna, ásamt gögnum sjávarútvegs sem safnað hefur verið síðustu áratugi. GreenFish nýtir gervigreindarlíkön og vinnslu á ofurtölvum til að gera spá átta daga fram í tímann um staðsetningu afla, magn, gæði og aflasamsetningu á hafkorti.

Við þróun hugbúnaðarins hefur fyrirtækið meðal annars verið í samstarfi við Ísfélagið, sem prófaði búnaðinn við makrílveiðar í sumar.

Hugmyndin að hugbúnaðinum kviknaði þegar Sveinn Sigurður Jóhannesson, sem í dag er framkvæmdastjóri GreenFish, vann að BS ritgerð sinni „Nýsköpun með gervigreind í sjávarútvegi“ í viðskiptafræði við Háskólann í Reykjavík (HR). Sveinn er jafnframt menntaður í haftengdri nýsköpun, sem var samstarfsnám HR og Háskólans á Akureyri.

„Eftir viðtöl við helstu sérfræðinga innan gervigreindarinnar á Íslandi og stjórnenda á sviði sjávarútvegar, komst ég að því að ákveðinn hluti greinarinnar virðist hafa verið skilinn eftir við tækniþróun geirans, það er að segja þau tól sem í boði eru við ákvörðun á veiðisvæðum, sem virðast lítið hafa breyst á undanförnum árum.

Menn hafa vissulega aðgang að ýmsum upplýsingakerfum með veðurgögnum, umhverfisgögnum og fleiru, auk þess sem þeir skoða söguleg gögn hjá sjálfum sér um fyrri veiðar. Svo eru þessi hefðbundnu fiskleitartæki sem skanna miðin í kringum skipið en þau krefjast þess að skip séu komin út á haf og í nánd við mögulegan afla, sem dugar skammt á hafsvæði sem nær yfir nokkur þúsund ferkílómetra,“ segir Sveinn.

Hann sá fyrir sér að þarna gætu verið tækifæri til að nýta betur þau gögn sem sjávarútvegurinn hefur skrásett síðustu áratugi saman með gervigreind. Þá setti hann sig í samband við vin sinn, Sigurð Bjartmar Magnússon, sem er með BS-gráðu í verkfræðilegri eðlisfræði með áherslu á stjarneðlisfræði.

Að loknu grunnnámi starfaði Sigurður á annað ár í Þýskalandi fyrir Gervitunglastofnun Evrópu (EUMETSAT) áður en hann hélt til Danmerkur í meistaranám í geimverkfræði við Danmarks Tekniske Universitet (DTU). Þar var hann við nám þegar Sveinn hafði samband við hann til þess að ræða hugmyndina.

Fordæmalaus gagnavinnsla

„Þessi hugmynd hljómaði mjög vel en ég hugsaði strax með mér að það væri alveg öruggt að einhver væri þegar búinn að gera þetta, annað gæti ekki verið,“ segir Sigurður.

Sveinn skoraði á Sigurð að reyna að finna einhvern annan sem væri búinn að gera þetta, sem og hann gerði.

„Ég leita og leita og finn ekki neitt, ekki einu sinni fræðirit. Sem benti til þess að það ætti eftir gera heildstæðar rannsóknir á þessu. Við reyndum að finna fordæmi fyrir þessu en þau var hvergi að finna. Allt leit út fyrir það að við yrðum einir fyrstir manna til að þjálfa gervigreind til að spá fyrir um fisk á þennan hátt.“

„Við fórum meira að segja í svokallaða „einkaleyfaleit“ til þess að finna hvort einhver hefði fengið þessi hugmynd áður, hjá dönsku hugverkastofunni, en það var ekkert sambærilegt að finna, og í framhaldi af því skiluðum við inn einkaleyfisumsókn,“ skýtur Sveinn inn í.

Ýmis verkefni innan Hafrannsóknastofnunar vöktu aftur á móti athygli, segir Sigurður.

„Hafrannsóknastofnun hefur gert fjölmargar rannsóknir og þróað gífurlega árangursríkar aðferðir sem sýna hvar fisktegundir vilja vera – og hvar er líklegt að þær verði – en grundvöllur þeirra rannsókna er allt annar og fangar ekkert í líkingu við það sem við vildum gera.

Það að taka 25 ár af gervitunglagögnum, ásamt öðrum gögnum, og keyra saman inn í ofurtölvu hefur eftir því sem við best vitum ekki verið gert áður – og er alls ekki einfalt,“ segir hann.

„Gögnin sem við þjálfum gervigreindir okkar á eru um 150 terabæt (TB). Það er mikið mál að kenna gervigreind að þekkja mynstur í slíku gagnamagni og krefst mikils infrastrúktúr, gífurlegs magns af diskaplássi og reikniafli, sem skýrir kannski hvers vegna enginn hafði lagt í þetta áður,“ segir Sigurður.

Raunhæft með þýskri ofurtölvu

Þrátt fyrir flækjustigið sá Sigurður tækifæri í hugmynd Sveins. Hann segir þá félaga hafa dottið í lukkupottinn þegar þeir fengu aðgang að einni stærstu ofurtölvu í Evrópu.

„Þetta hefði ekki verið hægt nema vegna þess að við komumst í HPC-ofurtölvuna Julich í Þýskalandi, sem er þessa dagana að verða ein stærsta ofurtölva í heimi, í gegnum National Competence Center for HPCE & AI, en tölvan kostar yfir 500 milljón evrur. Ofurtölvan skipti sköpum fyrir framgang verkefnisins og gerir okkur kleift að keyra spálíkön og greina gögn sjávarútvegsins á skala sem ekki var mögulegur áður.“

Fer vel við sjálfbærnimarkmið greinarinnar

Hugbúnaður GreenFish er vel til þess fallinn að stuðla að uppfyllingu markmiða sjávarútvegarins um lægra kolefnisspor og umhverfisvænni og sjálfbærari fiskveiðar.

„Við kynntum verkefnið fyrir Umhverfis-, orku- og loftslagsráðuneytinu, sem tók okkur fagnandi. Við fengum í kjölfarið undirritaða stuðningsyfirlýsingu frá ráðuneytinu byggða á því að þetta væri verkefni sem stuðlaði að þeim markmiðum sem ráðuneytið hefði sett sér,“ segir Sveinn.

Að verkefninu kemur einnig Pétur Már Bernhöft, fjármála- og viðskiptaþróunarstjóri GreenFish, en hann kom að stofnun félagsins með Sveini og Sigurði. Hann sér um viðskiptaþróun, markaðsmál og tengsl við samstarfsaðila verkefnisins, auk þess að sjá um einkaleyfi og önnur hugverkaréttindamál. Hann segir að í náinni framtíð ætti að verða jafn sjálfsagt að skoða veiðispá GreenFish og veðurspá áður en haldið er út á haf.

Þá er Hróbjartur Höskuldsson sérfræðingur GreenFish í gervigreind og vinnur náið með Sigurði. Loks er Herluf Clausen stjórnarmaður í fyrirtækinu þeim til ráðgjafar, en hann hefur víðtæka reynslu úr atvinnulífinu og stjórnun fyrirtækja. Herluf rak meðal annars fyrirtæki í heildsölu og innflutningi, útflutningi sjávarafurða og eignastýringu til margra ára.

Veiðispá GreenFish. Hitakortið sýnir hvar líkur eru á að finna makríl samkvæmt líkani GreenFish, þar sem rautt táknar mestar líkur. Rauðu punktarnir sýna hvar makríll var veiddur í reynd.

Raunprófanir sýndu ótrúlega nákvæmni

Þegar þeir voru orðnir sannfærðir um að þeir gætu náð utan um verkefnið settu þeir allt annað til hliðar og einbeittu sér alfarið að því að þróa hugbúnaðinn með það að markmiði að vera tilbúnir með líkan fyrir makrílveiðarnar í sumar.

„Eftir að við höfðum unnið mikið – allt of mikið – í þessu í 4-5 mánuði var líkanið tilbúið í lok júní, akkúrat tveimur vikum fyrir makrílvertíðina. Við sendum það á Ísfélagið og báðum þá að prófa,“ segir Sigurður, en áður höfðu þeir gert raunprófanir með forspárlíkanið sem sýndu svo mikla nákvæmni að þeir trúðu vart eigin augum.

„Það góða við svona forspárlíkön er að þegar við vitum niðurstöðu fyrir til dæmis síðasta ár getum við fjarlægt það ár úr líkaninu, þannig að það hafi bara aðgang að gögnum til og með árinu 2022.

Þannig gátum við látið líkanið spá fyrir um árið 2023 byggt á eldri gögnum og borið svo saman við raungögn ársins 2023 til að sjá hversu vel líkaninu gengi að spá miðað við raunveiðina, rétt eins og líkanið hefði verið notað í raunaðstæðum.

Niðurstaðan var ótrúlega nákvæm fyrir flökkustofn eins og makríl, sem er talinn einn erfiðasti stofn til þess að spá fyrir um, um eða yfir 90% nákvæmni,“ segir Sveinn.

„Ég hélt að þetta hlyti að vera villa fyrst þegar ég sá niðurstöðuna. Að eitthvað hefði farið úrskeiðis, eins og að við hefðum hlaðið upp vitlausri skrá og þjálfað líkanið á sömu gögnum og við vorum að prófa. Ég trúði varla mínum eigin augum,“ segir Sigurður.

Þetta er hluti af viðtali sem birtist miðvikudaginn 4. september. Áskrifendur geta lesið viðtalið í heild í ViðskiptaMogganum.