Ympäristönsä hoitajat

Luoteis-Kenian kuivalla alueella sijaitseva Kakuman pakolaisleiri on kasvanut laajaksi yhteisöksi, jossa asuu yli 300 000 hätäsiirtolaista yli 20 maasta. Pakolaisleiri perustettiin alun perin vuonna 1992 Sudanin sotaa pakenevien nuorten suojaksi, ja se on Afrikan suurin. Se kattaa noin 40 neliökilometrin alueen, ja sen asukkaat tulevat Etelä-Sudanista, Somaliasta ja muista naapurimaista.

Pakolaisleirin kartat olivat vuosien ajan pahasti vanhentuneita, mikä haittasi avun toimittamista, infrastruktuurin suunnittelua ja hätäapua. Leirin epäsäännöllinen pohjapiirros ja erilaiset majoitustyypit vaikeuttivat perinteisiä kartoitusmenetelmiä. Tämä haaste synnytti kuitenkin merkittävän yhteistyön, joka määritteli uudelleen sen, mitä humanitaarisella teknologialla voidaan saavuttaa.

”Uskon, että yhteistyö oli avainasemassa, koska jokainen toi mukanaan jotain ainutlaatuista”, sanoo tohtori Simone Fobi Nsutezo, Applied Research Scientist, Microsoft AI for Good Lab.

Kakuman pakolaisleirin kartoitusjärjestelmän päivittämiseksi tehdyn yhteistyön ytimessä oli innovaatioiden kolmijako. Kukin kumppani toi pöytään jotakin ainutlaatuista, ja yhdessä he saivat aikaan todellisia tuloksia. UNHCR:n Hive – YK:n pakolaisjärjestön innovaatiolaboratorio – määritteli pakolaisleirin ongelmat, kun taas Humanitarian OpenStreetMap Team (HOT) huolehti tärkeästä tiedonkeruusta paikan päällä ja elintärkeästä yhteisön integroinnista.

Vaikutusten lisääminen yhteisön sitoutumisen avulla

Kantavina voimina olivat halu tehdä työtä, jolla on todellista merkitystä, intohimo kaukokartoitukseen ja satelliittikuviin sekä tavoite vastata pakolaisten tarpeisiin. Manuaalinen kartoitus oli arvokasta, mutta hidasta ja työlästä, joten Microsoftin AI for Good Lab -tiimi näki tekoälyn ja koneoppimisen tarjoaman mahdollisuuden antaa kartoittajille heidän tarvitsemansa työkalut.

”Kun malli on kerran koulutettu pienellä tietomäärällä, uusien alueiden ennustaminen on erittäin nopeaa. Meillä on avoin lähdekoodi aurinkopaneelien, rakennusten, kattotyyppien ja saniteettitilojen kartoittamista varten, ja kuka tahansa voi käyttää sitä itsenäisesti”, sanoo tohtori Amrita Gupta, Applied Research Scientist, Microsoft AI for Good Research Lab.

Ymmärtääkseen paremmin paikan päällä vallitsevia olosuhteita HOT:n kartoitusryhmä dokumentoi näkyviä sähkön saatavuuden indikaattoreita, kuten leirillä olevia aurinkopaneeleita ja voimalinjoja. Vaikka suurin osa sähköstä tuotetaan itse yksittäisissä rakennuksissa, nämä tiedot auttoivat luomaan selkeämmän kuvan siitä, missä keskeiset palvelut voisivat realistisesti toimia, ja toivat esiin puutteita laajemmassa infrastruktuurissa. 
Tavoitteena oli saada leiri tuntumaan vähemmän väliaikaiselta suojalta ja enemmän pysyvältä asutukselta. Kartoitus oli ensimmäinen askel sen varmistamiseksi, että hanke perustui humanitaarisiin tarpeisiin. Hankkeen sitoutuminen avoimeen saatavuuteen tarkoitti, että kaikki tuotetut tiedot ja kuvat olisivat vapaasti saatavilla. Tämä laajensi hankkeen ulottuvuutta Kakuman ulkopuolelle ja edisti pakolaisten osallisuutta. 

Toimimalla paikan päällä Keniassa HOT-tiimi toi mukanaan inhimillisen ulottuvuuden. Varsinainen tiedonkeruutoiminta tapahtui kokonaan paikallisten johdolla hankkeen esitöistä lennokkien lennättämiseen, ja leirillä olevat pakolaiset auttoivat manuaalisesti tunnistamaan alueen piirteitä. HOT-tiimit lensivät droneilla ottaakseen korkearesoluutioisia ilmakuvia ja suorittaakseen kenttävarmennuksen pakolaiskartoittajien kanssa. Tärkeintä oli kuitenkin, että he kouluttivat ja antoivat pakolaisleirin jäsenille vaikutusvaltaa, jolloin tiedonkeruu muuttui yhteisölliseksi sitoutumiseksi.

Pakolaisista tuli kartoittajia, tulkitsijoita ja oman ympäristönsä hoitajia, jotka loivat pohjatietoja. Heidän paikallistuntemuksensa lisäsi syvyyttä ja tarkkuutta ja antoi heille vastuun prosessista. HOT:n tiimi merkitsi manuaalisesti 16 km²:n (10 neliömailia) kuvamateriaalia ja loi näin tekoälyn kehittämistä varten laajan harjoitteluaineiston, jota voidaan pitää ajan tasalla leirin kehittyessä.

”Tekoälyä käytettiin ensisijaisesti kuvioiden yhteensovittamiseen ja ajan säästämiseen. Se auttoi meitä löytämään datasta signaaleja, joita olisi ollut vaikea havaita manuaalisesti”, Gupta sanoo.

Microsoftin AI for Good Lab kehitti pakolaisleirillä kerättyjen, yhteisön merkitsemien laajojen kuvien pohjalta kehittyneitä koneoppimismalleja Azuren pilvipalveluiden avulla. Nämä mallit koulutettiin tunnistamaan tarkasti monenlaisia piirteitä – rakennuksia, saniteettitiloja, katuvalojen ja kattojen aurinkopaneeleita sekä sähköverkon elementtejä, kuten pylväitä ja linjoja – jotka kuvastavat leirin monimuotoista ja epäsäännöllistä maisemaa.

Hyödyntämällä sekä paikallista asiantuntemusta että tekoälyä tiimi pystyi selviytymään pakolaisleirin ainutlaatuisten rakenteiden aiheuttamista haasteista ja mahdollistamaan nopean analyysin ja kuviotunnistuksen, jota olisi vaikea toteuttaa manuaalisesti. Kaikki mallit ja tietokokonaisuudet julkaistiin avoimena lähdekoodina GitHubissa, jotta kehittäjät, tutkijat ja humanitaariset järjestöt ympäri maailmaa voivat hyödyntää tätä työtä ja mukauttaa sitä muille apua tarvitseville yhteisöille.

Todiste mahdollisuuksista

Tämä avoimen lähdekoodin kartoitushanke osoittaa, miten yhteistyöllä voidaan luoda vahva perusta kestävälle kehitykselle. Kun Kakuman kaupungin hallintorajat ovat kehittyneet, tarkat paikkatiedot ovat tulleet kriittisiksi pitkän aikavälin suunnittelun ja palvelujen tarjoamisen kannalta kaupungissa ja sitä ympäröivissä asutuskeskuksissa, mikä varmistaa, että kaikki tulevat liittämis- tai yhdistämispäätökset perustuvat todellisuuteen.

GitHubissa alkaa tämän hankkeen seuraava luku, jossa kehittäjät, kansalaisteknologian asiantuntijat ja tietojenkäsittelytieteilijät yhdistetään todellisiin humanitaarisiin haasteisiin. Ja kaikesta opitusta on tullut osa maailmanlaajuista tietopohjaa pakolaisten auttamiseksi. Jakamalla tätä koodia avoimesti kuka tahansa, missä tahansa, voi rakentaa sen pohjalta, parantaa sitä ja käyttää sitä vaikuttamiseen. Kakuman pakolaisleirin tarina on todiste siitä, mitä on mahdollista tehdä, kun humanitaarinen visio kohtaa innovaation.