Neues KI-System überwacht den Zustand von Korallenriffen

Eine Gruppe von Wissenschaftlern der Universität Exeter hat ein neues künstliches Intelligenzsystem (KI) entwickelt, das den Zustand von Korallenriffen überwachen kann, indem es das “Lied des Riffs” lernt. Viele Menschen wissen nicht, dass Korallenriffe tatsächlich ein extrem komplexes Klangbild haben. Experten müssen schwierige Analysen durchführen, um den Zustand des Riffs anhand von Tonaufnahmen zu messen.

Das Trainieren des Computer-Algorithmus

In der neuen Studie wurde der Computer-Algorithmus mit mehreren Aufnahmen von gesunden und geschädigten Riffen trainiert, was es der Maschine ermöglichte, den Unterschied zu lernen.

Der Computer analysierte dann eine Sammlung neuer Aufnahmen und identifizierte den Zustand des Riffs erfolgreich in 92 % der Fälle, was es dem Team ermöglichte, den Fortschritt von Riff-Restaurierungsprojekten zu verfolgen.

Ben Williams ist der Hauptautor der Forschung.

“Korallenriffe stehen vor mehreren Bedrohungen, einschließlich des Klimawandels, so dass die Überwachung ihres Zustands und des Erfolgs von Schutzprojekten von entscheidender Bedeutung ist”, sagte Williams. “Ein großes Problem ist, dass visuelle und akustische Untersuchungen von Riffen in der Regel auf arbeitsintensive Methoden angewiesen sind.”

“Visuelle Untersuchungen sind auch dadurch eingeschränkt, dass viele Riff-Kreaturen sich verstecken oder nachts aktiv sind, während die Komplexität der Riff-Klänge es schwierig gemacht hat, den Zustand des Riffs anhand von Einzelaufnahmen zu bestimmen”, fuhr er fort. “Unser Ansatz zu diesem Problem bestand darin, maschinelles Lernen zu verwenden – um zu sehen, ob ein Computer das Lied des Riffs lernen kann.”

“Unsere Ergebnisse zeigen, dass ein Computer Muster erkennen kann, die für das menschliche Ohr nicht erkennbar sind. Es kann uns schneller und genauer mitteilen, wie es dem Riff geht.”

Die Vielfalt der Korallenriff-Klänge

Fische und andere Kreaturen, die auf den Korallenriffen leben, erzeugen eine breite Palette von Klängen, und Experten wissen nicht, was viele von ihnen bedeuten. Allerdings kann die neue KI-Methode zwischen den Gesamtklängen von gesunden und ungesunden Riffen unterscheiden.

Die Aufnahmen wurden im Rahmen des Mars Coral Reef Restoration Project gesammelt, das darauf abzielt, stark geschädigte Riffe in Indonesien wiederherzustellen.

Dr. Tim Lamont ist Co-Autor von der Lancaster University.

Laut Dr. Lamont könnte die KI-Methode einen großen Beitrag zur Verbesserung der Überwachung von Korallenriffen leisten.

“Das ist eine wirklich aufregende Entwicklung. Klangaufnahmen und KI könnten weltweit eingesetzt werden, um den Zustand von Riffen zu überwachen und zu entdecken, ob Versuche, sie zu schützen und wiederherzustellen, erfolgreich sind”, sagte Dr. Lamont.

“In vielen Fällen ist es einfacher und günstiger, ein Unterwasser-Hydrofon auf einem Riff zu installieren und es dort zu lassen, als Experten-Taucher wiederholt zum Riff zu schicken, um es zu untersuchen – insbesondere in abgelegenen Gebieten.”