Microsoft Hackathon lleva a una colaboración en IA y sustentabilidad para eliminar el plástico de los ríos y el océano

Bolsas de plástico. Botellas de plástico. Juguetes de plástico. Casi 9 millones de toneladas de desechos plásticos terminan en el océano cada año. Los expertos en medio ambiente dicen que el problema es tan serio que para el año 2050, la cantidad de plásticos en el océano podría superar a la de los peces si no se toman medidas antes.

Fue una de las preocupaciones ambientales que ocupaba la mente de Drew Wilkinson. Dos años antes, como asistente legal para Microsoft en Redmond, Washington, tuvo una idea para el Hackathon Global anual de la compañía, y contactó a una organización no lucrativa que admiraba mucho, The Ocean Cleanup, ubicada en Rotterdam, en Holanda. ¿Tal vez Microsoft podía ayudar?

Wilkinson llamó a ese email un “tiro a ciegas”, del tipo que se envía sin saber si llegará a la abultada bandeja de entrada de un empleado saturado, o a una gigante carpeta de spam. Y uno que viajaría 4,800 millas hacia otro continente.

“No conocía a nadie en The Ocean Cleanup”, comentó Wilkinson. “Sólo entré a su sitio web y encontré su dirección genérica de email y les envié un correo, no esperaba mucho, la verdad. Para mi sorpresa, contestaron.

Este fue su email:

La comunicación fue reenviada dentro de las oficinas de The Ocean Cleanup a su analista geoespacial, Robin de Vries. Él recibió el email como un regalo de Navidad en pleno junio.

“Sentía que podíamos recibir la ayuda de una red de expertos”, recuerda haber pensado. “Esta podría ser una oportunidad increíble que llega en pocas ocasiones”.

The Ocean Cleanup es conocida a nivel mundial por sus innovadores esfuerzos para librar a los océanos del plástico. También ha comenzado a enfocarse en la eliminación de plásticos en las principales fuentes, como los ríos, antes de que lleguen al mar.

La organización construyó tecnología, revelada a finales de 2019, que ha sido desplegada en ríos en Indonesia y Malasia, para eliminar plásticos. Pero un aspecto clave fue descubrir cómo identificar el deshecho que era recolectado, ¿Era plástico u otro material, como varas y hojas?

Durante dos hackathones globales de Microsoft, en 2018 y 2019, miembros del equipo del Hackathon en Redmond y de todas partes del mundo, trabajaron con The Ocean Cleanup para construir un modelo de aprendizaje automático para ayudar a cuantificar la cantidad de contaminación plástica que fluye por los ríos en camino al océano.

Luego, los modelos subsecuentes fueron desplegados para replicar el proceso en cámaras montadas a drones y embarcaciones que cruzan el océano, y se creó una base para una infraestructura de cómputo en la nube para ayudar al proyecto en el futuro.

Voluntarios de la iniciativa AI for Earth de Microsoft también participaron en el hackathon. AI for Earth es una iniciativa de Microsoft que apoya, y se asocia con, grupos e investigadores ambientales para utilizar tecnología de inteligencia artificial y software avanzado de nube para resolver desafíos ambientales.

AI for Earth patrocinó el Desafío Hack for Sustainability en los hackathones en 2018 y 2019, con decenas de especialistas en aprendizaje automático, científicos de datos, ingenieros de software, arquitectos de nube; generalistas y pasantes de toda la empresa ofrecieron su tiempo para The Ocean Cleanup.

De Vries y otro miembro del equipo de The Ocean Cleanup, el ingeniero de proyecto, Kees van Oeveren, viajaron a Holanda para participar.

“Esa decisión resultó ser la mecha de una fase de desarrollo explosivo”, comentó De Vries. “Cuando estábamos en Seattle, nos introdujeron a tantos aspectos de la organización de Microsoft que fue claro que podían ser un poderoso aliado en la misión de limpiar los océanos”.

Antes de que llegara el email de Wilkinson, Van Oeveren recordó el tedioso trabajo de etiquetar algunas imágenes y hacer el trabajo por su cuenta. “No me había embarcado todavía en hacer aprendizaje automático y reconocimiento de imagen, pero en verdad quería hacerlo”, comentó, aunque no estaba seguro de los siguientes pasos.

El proyecto era rudimentario, minucioso y lento. “Recuerdo montar cámaras de seguridad con baterías externas conectadas a ellas en los ríos, que tan solo almacenaban algunas imágenes de manera local” en una computadora, comentó Van Oeveren.

Era un martes cuando compartió un conjunto de datos de imágenes con voluntarios del Microsoft Hackathon del equipo “Plastic Free Oceans” para que los revisaran. El viernes, en una reunión de videollamada con los voluntarios, supo que el conjunto de datos ya había sido puesto en un modelo de aprendizaje automático, y se habían creado cajas de límite para las imágenes, con las que se distinguía qué era plástico y qué no lo era.

“Fue un momento mágico”, comentó van Oeveren. “Esperaba que incluso si sabías lo que hacías, ese fuera un proyecto que podría tomar semanas en establecerse de manera correcta”.

“Etiquetamos más de 30 mil fotos del océano con la ayuda de los voluntarios del Hackathon y su red” en el verano de 2019, comentó De Vries. “Algunos conjuntos de datos se terminaron incluso antes de que comenzara el Hackathon. Ahora se trabaja en el desarrollo de modelos de aprendizaje automático para las fotos del océano”.

Dan Morris, director de programa de AI for Earth, dice que el resultado más importante del hackathon fue que AI for Earth enseñó mucho sobre aprendizaje automático a The Ocean Cleanup. “El verdadero valor fue enseñarles a través de la interacción con científicos de datos e ingenieros en Microsoft”, comentó.

Este año, The Ocean Cleanup fue nombrado beneficiario de AI for Earth por su trabajo.

“Con la subvención de AI for Earth, pudimos configurar y ejecutar los modelos de aprendizaje automático”, mencionó De Vries. “Tener los recursos en las puntas de tus dedos ha acelerado de manera importante el progreso técnico, al eliminar las preocupaciones prácticas y dejarnos enfocarnos en el desarrollo”.

“Nos permitió desarrollar la visión de que esto es algo que podemos hacer, no solo para un río, sino de manera eventual, para los ríos de todo el mundo”.

The Ocean Cleanup es muy admirado, en particular en Holanda, donde la organización ha sido un símbolo de orgullo por años, incluso antes de ser bien conocidos a nivel internacional, comentó Harry van Geijn, consejero digital para Microsoft en Holanda. Van Geijn está entre el personal de Microsoft allá que se ha ofrecido a ayudar a The Ocean Cleanup cuando se trata de computadoras y soporte relacionado.

Aunque de manera relativa su personal es pequeño, con alrededor de 100 empleados, “tienen esta causa que persiguen con gran tenacidad en una manera muy profesional”, mencionó van Geijn. Tanto es así que “Cuando pido a alguien en Microsoft Holanda que haga algo para The Ocean Cleanup, la mitad de la empresa alza su mano y dice, ‘Yo quiero ayudar’”.

Wilkinson, que creció en el cálido y seco clima del desierto de Arizona, pasó un tiempo en el mar, como voluntario para Sea Shepherd Conservation Society, una organización no lucrativa de conservación de la vida marina.

En 2018, en Microsoft, él y otro colega comenzaron un grupo de empleados, Worldwide Sustainability Community de Microsoft, que ha crecido a más de 3 mil miembros en todo el mundo. El grupo se enfoca en maneras en que los empleados pueden ayudar a la empresa a ser más sustentable de manera ambiental. Wilkinson ahora es un gerente de programa de comunidad para Worldwide Communities Program, que incluye el grupo de empleados que fundó en conjunto con su colega.

Wilkinson ve el problema de los plásticos en el océano como algo que se puede resolver, y está emocionado por el trabajo que se ha hecho, ese trabajo que impulsó con un email.

“No soy científico, pero no se necesita mucha ciencia para entender que nuestro destino en la tierra está bastante relacionado con el océano”, comentó. “El océano es el sistema de soporte vital del planeta. Sin un océano saludable, tampoco tenemos oportunidad”.

Imagen principal: Parte del plástico y la basura recogidos en la cinta transportadora del Interceptor 002 de The Ocean Cleanup, en el río Klang en Malasia. Foto: The Ocean Cleanup.