Projeto ForestWatchers (por Álvaro Fazenda)

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ProjetoForestWatchers

Jeferson S. Arcanjo, Eduardo F. P. Luz, Alvaro L. Fazenda, Fernando M. Ramos

Florestas Tropicais

Exercem papel fundamental no equilíbrio do planeta

No controle do climaAbrigam a maioria da fauna e flora existentes no mundo

Fonte: Associação mico-leão-dourado

Defesa de Dissertação - PPGCC-UNIFESP - agosto/2014

Florestas Tropicais

Constatante ameaça devido ao desmatamento indiscriminadoDecada passada: 5.8 +/- 1.4 mi ha (totalmente)

2.3 +/- 0.7 mi ha (parcialmente)Extração de madeira, agropecuária e extensão da infraestrutura do

transporte terrestre(Achard et. al, Hassan et. al, Nepstad et. al)


Monitoramento de Florestas

Sistemas do INPE:

PRODES (Programa de Cálculo do Desflorestamento da Amazônia)

DETER (Sistema de Detecção de Desmatamento em Tempo Real)

Demanda por especialistas (interpretes de imagens)


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ForestWatchers

Lançado em 2012

Governança deficiente

Utilização de imagens gratuitas

É apoiado em sofwtare livre

PyBossa, Python, MapServer, HTML, Linux


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Ciência Cidadã (Citizen Science)

Projetos no qual voluntários, muitos sem treinamento científico realizam tarefas científicas (Silvertown).

• Realização de observações, medições, coleta de dados

• Computação (análise de dados)


Solução para…

Grande volume de dados Limitação dos algoritmos computacionais


1.6 milhão de imagens 100 anos (A. Westphal)

Aplicações - ForestWatchers

BestTile



Deforestation



Correct Classification


Grau de incerteza

Questão principal:

Dados gerados por voluntários são confiáveis?

Hipótese

Wisdom of Crowds – respostas agregadas de um grupo de indivíduos é tão boa e , em alguns casos, melhor do que a de um único indivíduo (Surowiecki)

Questões a se investigar: • É possível “rankear” os voluntários e atribuir um peso eles?

• Pode-se classificar as tarefas quanto ao grau de dificuldade?

• Pode-se identificar voluntários maliciosos e descartar as respostas dadas por eles?

• É possível otimizar as contribuições de forma a concluir as tarefas mais rapidamente com confiabilidade aceitável?

• Pode-se inserir testes de consistência no sistema para avaliação dos voluntários?

Problemas

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Arquitetura do ForestWatchers

BestTile: Fator de redundância Fator inicial de redundância: 30 votos para concluir uma tarefa

100 tarefasanalisadas

Redução de15840

contribuições

1056 *30 = 31680

87.5

93.4

95.8

BestTile: Dificuldade das tarefas (exemplos)

Task 13351 Votos: 359 (15)

Task 13282 Votos: 353(5) 357(4) 363 (2)360(2) 358 (2)

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Deforestation

ComoAvaliar?

Conjunto fechado de respostas

App BestTile

Deforestation: Mapa de cores

Sobreposição das

contribuições

Conclusões

Testes estatísticos: é possível avaliar as contribuições dos voluntários, melhorar a

eficiência do sistema e identificar voluntários maliciosos

Divulgação do ranking: constitui uma forma de motivação dos voluntários

Tarefas de calibração: são úteis na avaliação dos voluntários (resultados mostram que

especialistas podem ser substituídos, obtendo excelentes resultados)

Histórico : abordagem efetiva na filtragem de voluntários com baixo desempenho e na

aceleração da convergencia

Entropia de Shannon: métrica de fácil implementação e computação na classificação da

dificuldade das tarefas

Mapas de intensidade: forma eficiente de visualização e análise dos dados

Índice de concordância: métrica interessante para relacionar os polígonos de calibração

(verdade) com os polígonos dos voluntários

Ranking: estabelecido a partir do IC, é uma forma de classificar os voluntários na App

Deforestation