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地球観測データを地図化するグーグルの新しいAIモデル

灌漑(かんがい)農地の衛星画像。AlphaEarth Foundationsは、こうした衛星画像を統合することができる。 Credit: USGS

巨大テック企業のグーグル社(Google)が、「仮想衛星」として機能する人工知能(AI)モデルを公開した。このAIモデルは、衛星画像やレーダー観測データなど、異なる種類の膨大な観測データを統合し、地球上の陸域や浅い水域の変化を追跡する。研究者らはこの取り組みのスケールの大きさを称賛する一方で、グーグル社に対して試験内容の詳細の公開を求め、科学者に対しては、このツールを使って得た地図は自分自身で検証しなければならないと警告している。

グーグル・ディープマインド社(Google DeepMind、米国ニューヨーク市)のリサーチエンジニアであるChristopher Brownは2025年7月28日の記者会見で、「AlphaEarth Foundations」と名付けられたこのモデルは、地球上の「任意の場所、任意の時刻」のデータから地図を作成できると説明した。科学者らはこれを使って、クリーンエネルギープロジェクトに最適な土地を見つけたり、気候変動が生態系に及ぼす影響を調べたり、森林伐採を追跡したりすることができる。

グーグル社とその子会社のAI開発企業ディープマインドは、7月のモデル公開と同時に、モデルの構築と、その初期試験と、2017〜2024年の地球の基盤データセットについて解説する査読前論文をプレプリントサーバーarXivに投稿した(C. F. Brown et al. Preprint at arXiv https://doi.org/pz8r; 2025)。論文によると、AlphaEarthは精度の点でもデータ密度の点でも類似のAIモデルよりも優れていて、ユーザーの計算時間を短縮し、エネルギー使用量を削減するという。

ジェームズ・クック大学(オーストラリア・クイーンズランド州タウンズビル)の保全生物学者であるNicholas Murrayは、世界の生物多様性と環境の地図を作成するイニシアチブ「Global Ecosystems Atlas」の主任科学者である。Murrayは、研究チームが潮汐(ちょうせき)湿地の経年変化を記載する地図などの作成に着手する前に、衛星データを処理する作業に「数十日から数百日」を費やすことが多いという。彼らは既にAlphaEarth Foundationsを使用していて、このAIモデルがデータ処理プロセスの効率を上げてくれることを期待している。

データのパッケージ化

グーグル社は今後、完全に処理された状態のAlphaEarthのデータセットを定期的に更新してゆくとしている。これらのデータは、同社のクラウドベースのプラットフォーム「Earth Engine」を通じて利用できるようになっている。Earth Engineは既に、農業、森林破壊、気象などのトピックに関するデータの個別のリポジトリを提供している。AlphaEarthは、これらのデータセットの多くを統合し、科学者がより簡単に探索できるようにする。

人工衛星は世界を色や雲などの属性ごとに観測する。Brownによれば、AlphaEarthはこれらのデータを「埋め込み(embedding)」と呼ばれるデジタル表現に加工することで、樹木の種類、建物、地下水などの特徴を容易に検索できるようにするという。データは地球上の陸域と沿岸域を10 m四方の区画でパッケージ化してある。「これによりAlphaEarth Foundationsは、地球の進化について、より完全で、一貫性のある、非常に詳細な画像を提供することができるのです」とBrownは言う。

スタンフォード大学(米国カリフォルニア州)で地球環境政策を研究し、競合するAIモデルMOSAIKS(E. Rolf et al. Nature Commun. 12, 4392; 2021)の共同開発者であるSolomon Hsiangは、「これまでにないスケールで、開発チームは大変な偉業をやってのけたと思います」と称賛する。

一方でHsiangは、現時点で公開されているデータだけでは、このモデルの性能を評価したり、同じ分野の他のモデルと比較したりする方法が必ずしも明確でないと指摘する。彼は、グーグル社に対し「処理後の情報だけでなく試験に用いた実データも公開して、他の研究者らがこれらをよりよく理解できるようにし、彼らの成果を基盤としてさらに発展させられるようにすること」を強く求めている。

Murrayは、最終的には、データの精度や、地球の特定の属性を探る上での限界を評価するのは、個々の研究者の責任となると言う。

この指摘に対してグーグル社は、科学者がモデルとその性能を評価するために必要な情報は既に提供済みであるとしている。

翻訳:三枝小夜子

Nature ダイジェスト Vol. 22 No. 11

DOI: 10.1038/ndigest.2025.251112

原文

Google AI model mines trillions of images to create maps of Earth ‘at any place and time’
  • Nature (2025-07-31) | DOI: 10.1038/d41586-025-02412-1
  • Jeff Tollefson