IBM desvenda uso da IA no setor de energia na Rio Oil & Gas 2018

Inteligência artificial, machine learning, dados e conhecimento humano são alguns dos elementos que podem ajudar a diminuir riscos e melhorar a produtividade no setor.

Em constante evolução e amadurecimento, a inteligência artificial vem ganhando cada vez mais espaço e relevância em toda a indústria. Especialista no assunto, a IBM tem trabalhado para levar essa discussão para o mercado de Petróleo & Gás, mostrando o impacto que a tecnologia pode ter em uma área tão complexa e desafiadora. Líder em soluções e pesquisas em IA para o setor de energia, com mais de 20 papers sobre o tema publicados apenas este ano, a empresa foi ao Rio de Janeiro para participar da Rio Oil & Gas, o maior evento da indústria na América Latina.

"Tecnologia baseada no conhecimento humano" — A IBM fomentou diretamente o debate sobre o uso da IA com os profissionais da indústria. No segundo dia do evento, Ulisses Mello, diretor do laboratório de pesquisa da IBM Brasil, participou do painel "Como a inteligência artificial e a ciência de dados definirão o futuro do setor".

Diante de um auditório lotado, o executivo disse que estamos diante de uma "ressurgência dos dados", galgada principalmente em uma abundância crescente de informações, algoritmos mais precisos e eficientes – baseados em machine learning –, e também em uma capacidade computacional cada vez maior.

A indústria de Petróleo & Gás, no entanto, tem seus próprios desafios. "Aqui, o problema é que há menos dados, mais incertezas e também uma série de riscos na análise de informações", comenta o executivo. "Com o avanço da tecnologia, porém, passamos a conseguir cada vez mais informações visuais e de conhecimento que permite aos sistemas cognitivos realmente brilharem".

Ulisses Mello durante sua apresentação na Rio Oil & Gas

Na visão do diretor, superar as barreiras do setor exige não só coletar todo tipo de informação – de dados sísmicos a exemplos e análogos que possam complementar informações dos poços –, mas também utilizar melhor esses recursos. "Sempre pensamos que há muito dados, mas isso não é verdade. Mil poços não oferecem informação o bastante para ensinar um sistema tradicional de IA. Aumentar uma pequena porcentagem da sua produção não exige ampliar a coleta de dados na mesma proporção, mas sim em uma escala de até 10 vezes mais dados", revela.

Assim, a ideia da IBM é aperfeiçoar a análise dessa quantidade limitada de dados, utilizando para isso o conhecimento dos profissionais da área, que possuem contexto e experiência que podem ser passados para a máquina e compartilhado com geólogos e geofísicos menos experientes. "Com isso, é possível encontrar padrões e sugestões que podem facilitar a busca por novas fontes de recursos. É algo que mostra o potencial da combinação de deep learning, IA e conhecimento humano", afirma Ulisses.

Foi esse último trecho, aliás, que se tornou o fio condutor para responder uma das grandes questões do painel: "qual é o futuro da IA?". "A inteligência artificial está rumando para ajudar a resolução de problemas baseados em conhecimento, no qual é preciso anos de treinamento de uma pessoa para atingir um resultado satisfatório. Ou seja, é necessário entender quais dessas tarefas podem ser automatizadas pela máquina, que tem uma maior facilidade de ler e cruzar dados. Mas, ainda assim, estamos falando de uma tecnologia baseada no conhecimento humano", finaliza o pesquisador.

Cloud e IA para extrações nanométricas — Mathias Steiner, pesquisador-chefe do laboratório de pesquisa da IBM Brasil, também participou da Rio Oil & Gas e revelou ao público seu mais recente paper, que fala sobre o uso da tecnologia para aprimorar a extração de petróleo de capilares – regiões pouco acessíveis dos poços que podem concentrar até 60% dos recursos em uma reserva. O documento é uma atualização de outra pesquisa, publicada pelo cientista e seu time em 2016, que estabelece a aplicação de técnicas de machine learning, em cima de um banco de dados rodando na nuvem.

A versão mais recente do trabalho, apresentada durante o evento carioca, deu ainda mais foco no uso da cloud e da inteligência artificial para aumentar a eficiência do processo e sua escalabilidade. Isso porque os recursos cognitivos e o poder computacional da nuvem permitem mais agilidade na hora de avaliar milhares de possíveis candidatos para a tarefa, criando uma lista reduzida de coquetéis químicos que podem auxiliar na extração do material.

Uma vez decidido quais elementos serão utilizados, eles passam por uma simulação ainda mais detalhada, em escala manométrica, para avaliar sua eficiência no processo. A partir daí, os resultados são verificados novamente, desta vez no laboratório, com o auxílio de um chip, para validar com mais precisão sua capacidade otimizada de extração.

No final das contas, essa plataforma e todas as suas tecnologias, operadas como ferramentas de exploração e produção com dados específicos para cada reservatório, têm o potencial de reduzir os riscos e custos de produção do setor, otimizando substancialmente a tarefa de recuperação aprimorada do petróleo (EOR).

Inteligência artificial e o futuro do petróleo — Se você se interessou pelo tema e por toda discussão em torno do uso da IA no setor de Petróleo & Gás, saiba que a tecnologia já está sendo utilizada para resolver alguns dos principais desafios da indústria. Um exemplo disso é o projeto de pesquisa que vem sendo desenvolvido há três anos pela Galp e pelo time de pesquisa da IBM Brasil. Utilizando inteligência artificial e outras tecnologias de ponta, a ferramenta atua como um assistente para geocientistas na identificação e avaliação de prospectos exploratórios e na interpretação de imagens sísmicas, trazendo insights e sugestões de acordo com o contexto.

Essa tecnologia aprimora continuamente seus recursos, aprendendo por meio da interação com os usuários ou com a inserção de novos dados, ajudando a examinar grandes conjuntos de dados sísmicos em 3D e identificando rapidamente estruturas geológicas que possam armazenar petróleo e gás. Essas informações, de acesso fácil e instantâneo, podem fazer toda a diferença no treinamento de jovens profissionais, além de permitirem uma análise de risco transversal e comparável, que evita visões unilaterais ao mesmo tempo em que estimula a comparação de informações.

Viagem além do fundo do mar — Junto da Galp, a IBM levou aos visitantes da feira uma experiência imersiva que explica como a IA já vem transformando esse mercado. Dentro de uma sala especialmente preparada para a atividade, quatro telões e uma plataforma mecânica simulam em detalhes um mergulho pela Bacia de Santos, numa jornada que começa na superfície e termina a mais de cinco mil metros de profundidade.

Experiência imersiva feita em parceria com a IBM foi destaque no estande da Galp

Toda a descida foi acompanhada por um guia virtual que explicou como a inteligência artificial tem empoderado e dado recursos a geocientistas, podendo reduzir os riscos e o impacto na exploração de subsuperfície. Para levar essa tarefa adiante, o sistema cognitivo do projeto avalia não só as particularidades da geologia local, mas também da vida marinha ao redor.

. Vídeo sobre o projeto desenvolvido por IBM e Galp: upvDzV1pbv8

IBM no setor de energi — O IBM Research conta atualmente com cerca de 3 mil cientistas, a maioria deles focada no uso de tecnologias baseadas em IA. A empresa tem também mais de cem pessoas dedicadas a iniciativas voltadas para recursos naturais, incluindo o setor de Petróleo & Gás. Esse investimento tem permitido que os pesquisadores da IBM criem uma série de projetos e publiquem diversos papers com base em estudos na área.

Muitos deles se baseiam em uma das atividades mais críticas da indústria: a análise de dados sísmicos. Artigos publicados recentemente pelos cientistas brasileiros, por exemplo, utilizam diversos componentes da IA para oferecer ferramentas que auxiliem geólogos e geofísicos a extrair informações valiosas em meio a um mar de dados, oferecendo insights poderosos e acelerando determinadas tarefas. Outros documentos focam na análise visual de imagens sísmicas, utilizando a máquina para amplificar o olhar do especialista, e no cruzamento de informações, baseado em reservas similares, para aumentar a chance de sucesso em decisões críticas para os negócios.

Como é possível perceber, a indústria de Petróleo & Gás é muito intensiva em conhecimento e é uma área na qual a forma como cada especialista faz seu trabalho varia significativamente – dependendo da sua experiência anterior e de seu conhecimento tácito. Por conta disso, muitos dos projetos e das pesquisas focadas no setor não tratam apenas da aplicação pura de tecnologias de IA (como machine learning e deep learning) e acabam trazendo também um forte componente de conhecimento e raciocínio à mesa.

No Brasil, o Laboratório de Pesquisa da IBM Brasil, com sede em São Paulo e no Rio de Janeiro, conta desde 2017 com um espaço dedicado à pesquisa e instrumentação na área de nanotecnologia, o NanoLab. Isso permitiu que a empresa fosse a primeira empresa no país a unir as capacidades de construção de protótipos de nanotecnologia com Internet das Coisas (IoT) e computação na nuvem, criando um hub da ciência e tecnologias de nanoescala para atrair grandes talentos de pesquisa de todo o mundo. O atual foco desse NanoLab é justamente trabalhar em soluções industriais para as áreas de Petróleo & Gás, Agricultura e Saúde. | www.ibm.com/br e, redes sociais.