Kako fotografije zebri i kitova s odmora mogu pomoći očuvanju
Fotografije zebri i kitova s odmora koje turisti objavljuju na društvenim mrežama mogu imati korist koju nisu očekivali: pomoći istraživačima u praćenju i prikupljanju informacija o ugroženim vrstama.
Znanstvenici koriste umjetnu inteligenciju (AI) za analizu fotografija zebri, morskih pasa i drugih životinja kako bi identificirali i pratili pojedince i ponudili nove uvide u njihovo kretanje, kao i trendove populacije.
"Imamo milijune slika ugroženih životinja koje su snimili znanstvenici, kamere, dronovi, pa čak i turisti", rekla je Tanya Berger-Wolf, ravnateljica Instituta za analizu translacijskih podataka na Sveučilištu Ohio State. "Te slike sadrže mnoštvo podataka koje možemo izdvojiti i analizirati kako bismo pomogli u zaštiti životinja i borbi protiv izumiranja."
A novo polje pod nazivom imageomika koristi slike divljih životinja korak dalje korištenjem AI za izdvajanje bioloških informacija o životinjama izravno iz njihovih fotografija, rekla je Berger-Wolf, profesorica računalnih znanosti i inženjerstva te ekologije i biologije organizma na Sveučilištu Ohio.
Jedan od najvećih izazova s kojima se susreću ekolozi je nedostatak dostupnih podataka o mnogim ugroženim vrstama. "Gubimo biološku raznolikost neviđenom brzinom i ne znamo ni koliko i što gubimo", rekla je Berger-Wolf.
Od više od 142.000 vrsta na IUCN Crvenom popisu ugroženih vrsta, status više od polovice nije poznat jer nema dovoljno podataka ili je njihov populacijski trend neizvjestan. "Ako želimo spasiti afričke slonove od izumiranja, moramo znati koliko ih ima na svijetu, gdje se nalaze i koliko se brzo njihov broj smanjuje", rekla je Berger-Wolf.
"Nemamo dovoljno GPS ogrlica i satelitskih oznaka da bismo nadzirali sve slonove i odgovorili na ta pitanja. Ali možemo koristiti AI tehnike kao što je strojno učenje za analizu slika slonova kako bismo pružili informacije koje su nam potrebne."
Berger-Wolf i njezini kolege stvorili su sustav pod nazivom Wildbook koji koristi algoritme računalnog vida za analizu fotografija koje su snimili turisti na odmoru i istraživači na terenu kako bi identificirali ne samo vrste životinja, već i pojedince.
"Naši AI algoritmi mogu identificirati pojedince koristeći bilo što prugasto, pjegavo, naborano ili urezano - čak i oblik kitovog metilja ili leđnu peraju dupina", rekla je. Na primjer, Wildbook sadrži više od 2 milijuna fotografija oko 60.000 jedinstveno identificiranih kitova i dupina iz cijelog svijeta.
"Ovo je sada jedan od primarnih izvora informacija koje znanstvenici imaju o kitovima ubojicama - oni više nemaju manjak podataka", rekla je. Osim morskih pasa i kitova, tu su i "divlje knjige" za zebre, kornjače, žirafe, afričke mesoždere i druge vrste.
Berger-Wolf i njezini kolege razvili su AI agenta koji pretražuje javno dijeljene postove na društvenim mrežama za relevantne vrste. To znači da se fotografije morskih pasa koje su mnogi ljudi s odmora vidjeli na Karibima, na primjer, na kraju koriste u Wildbooku za znanost i očuvanje, rekla je.
Zajedno s informacijama o tome kada i gdje su slike snimljene, ove fotografije mogu pomoći u očuvanju pružanjem broja populacija, dinamike rođenja i smrti, raspona vrsta, društvenih interakcija i interakcija s drugim vrstama, uključujući ljude, rekla je.
Ovo je bilo vrlo korisno, ali Berger-Wolf je rekla da istraživači žele pomaknuti polje naprijed pomoću imageomike. "Sposobnost izdvajanja bioloških informacija iz slika temelj je imageomike", objasnila je. "Učimo strojeve da vide stvari na slikama koje su ljudi možda propustili ili ne mogu vidjeti."
Na primjer, je li uzorak pruga na zebri na neki smislen način sličan uzorku njezine majke i, ako jest, može li to dati informacije o njihovim genetskim sličnostima? Na ovo i mnoga druga pitanja može se odgovoriti analizom fotografija strojnim učenjem.
Nacionalna zaklada za znanost dodijelila je Sveučilištu Ohio 15 milijuna dolara u rujnu za vođenje stvaranja Instituta Imageomics, koji će pomoći znanstvenicima iz cijelog svijeta u ovom novom području. Kako upotreba umjetne inteligencije u analizi slika divljih životinja nastavlja rasti, rekla je Berger-Wolf, jedan od ključeva bit će osigurati da se AI koristi pravedno i etički.
Kao prvo, istraživači se moraju pobrinuti da ne šteti. Na primjer, podaci moraju biti zaštićeni tako da ih krivolovci ne mogu koristiti za ciljanje ugroženih vrsta. Ali mora biti više od toga.
"Moramo se pobrinuti da se radi o partnerstvu čovjeka i stroja u kojem ljudi vjeruju umjetnoj inteligenciji. AI bi po dizajnu trebala biti participativna, povezujući se među ljudima, među podacima i među geografskim lokacijama", rekla je.
Izvor: Phys.org