Kunstig intelligens viser deg hvor det er sol

I et nytt innovasjonsprosjekt skal Aither og NORCE utvikle et interaktivt soldiagram av et bilde for å illustrere hvordan solen kaster lys og skygger til ulike tider på døgnet og året. Hensikten er å gi en visuell forståelse av solforløpet og potensialet for utnyttelse av solenergi.

Teknologien er nyttig for privatpersoner, men også for utbyggere og arkitekter når de skal planlegge boligområder eller hvor det er best å plassere solcellepanel. Flere privatpersoner og organisasjoner kan dermed oppmuntres til å investere i solenergi, noe som bidrar til å redusere klimagassutslipp. Fornybare energiselskaper kan bruke løsningen for å identifisere potensielle steder for solenergianlegg.

Innovasjon innen bildebehandling

– Jeg skal utvikle nye algoritmer for bildebehandling. Hensikten er å bruke kunstig intelligens til automatisk å oppdage og fjerne skygger fra et 2D-bilde og lage et 3D-bilde. Da kan skyggene settes på ut ifra hvor bolig eller bygning plasseres. Slik kan du se hva som er optimal plassering med tanke på solforhold for bolig eller for solpanel på taket, sier Xuan Zhang, seniorforsker i NORCE.

Se for eksempel for deg at du har kjøpt en tomt og skal bygge hus på tomten, men du er usikker på akkurat hvor på tomten du bør bygge. Med den nye teknologien vil du kunne se på bildet av tomten hvordan solforholdene vil være ulike steder, sånn at du lettere kan velge den beste plasseringen for huset ditt.

Det finnes allerede algoritmer for dette, men de er svært enkle. De nye løsningene er en ny skyggefjerningsalgoritme som håndterer når det er flere ting på bildet, for eksempel bilder som inneholder hus og bygninger med naturomgivelser.

NORCE har spisskompetanse på disse områdene og skal jobbe tett med Aither for å designe riktige løsninger.

– Vi skal lage et verktøy som er enkelt å bruke og tilgjengelig for alle. Mange eksisterende verktøy for solforløp og solenergiberegning krever teknisk eller vitenskapelig kunnskap. En automatisert prosess er avgjørende for at løsningen skal bli så rask og rimelig at alle kan bruke den, sier Karsten Ersland i Aither.

Avanserte teknikker

Først skal forskeren fjerne skygger fra det opprinnelige bildet. Dette innebærer å utvikle kunstig intelligens som kan identifisere og fjerne skygger fra et bilde på en nøyaktig og effektiv måte, noe som stiller store krav til avanserte teknikker innen bildebehandling og maskinlæring.

Deretter skal hun konvertere bildet fra 2D til 3D, som gir grunnlaget for det interaktive soldiagrammet. Dette innebærer å utvikle teknikker for å få dybde i 2D-bildet, en oppgave som igjen krever avanserte teknikker innen kunstig intelligens, spesielt innen maskinlæring og databehandling.

– Prosjektet kan lede til økt bruk av solenergi, redusert energiforbruk og reduksjon av CO2-utslipp, i tråd med FNs bærekraftsmål, sier Ersland.

I dag finnes det ingen gode verktøy som viser hvor panelene skal plasseres. Feil plassering av solcellepanel kan føre til lite energigevinst. EU kommer også med krav om solcellepanel på både store og små bygninger.

Forskning og politikkutvikling

Ved å tilby et verktøy som kan visualisere solforløp og beregne solenergipotensial basert på bilder, kan prosjektet støtte forskere innen klimavitenskap, fornybar energi, byplanlegging, og arkitektur i deres arbeid. Verktøyet kan hjelpe med å samle inn og analysere store mengder data om solforløp og solenergipotensial, noe som kan gi ny innsikt og informere fremtidig forskning og politikkutvikling.

Dette innovasjonsprosjektet er utviklet i Agder-regionen, men teknologiene og metodene som utvikles kan brukes både nasjonalt og internasjonalt. Prosjektet bygger på resultater fra et forprosjekt finansiert av Agder fylkeskommune gjennom Forskningsmobilisering Agder.

– Dette prosjektet er spennende og helt etter intensjonen vår, sier Bjarne Sverkeli, prosjektleder for Forskningsmobilisering Agder.

– I Agder har vi veldig sterke forskningsmiljø, og spesielt innenfor området AI. Når vi gjennom vårt virkemiddelapparat kan knytte sammen en nytenkende startup som Aither med et så sterkt forskningsmiljø som NORCE så har vi skapt en forbindelse med mye krutt i. Det ligger en stor kraft i koblingen mellom innovatør og forsker, og det er denne kraften vi jobber for å utløse, sier Sverkeli.

I videoen under kan du se hvordan soldiagrammet kan brukes.