Εкспέρτες του AI Ανάπτυξη Μεγάλων Δεδομένων για τη Διατήρηση της Πανίδας

Μια ομάδα εξειδικευμένων στον τομέα της τεχνητής νοημοσύνης (AI) και της ζωικής οικολογίας στο Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne έχει αναπτύξει μια νέα προσέγγιση μεγάλων δεδομένων για την ενίσχυση της έρευνας για τα είδη της πανίδας και τη βελτίωση της διατήρησης της πανίδας.

Η νέα μελέτη δημοσιεύθηκε στο Nature Communications.

Συλλογή Δεδομένων για την Πανίδα

Ο τομέας της ζωικής οικολογίας βασίζεται πλέον σε μεγάλα δεδομένα και το Διαδίκτυο των Πραγμάτων, με τεράστιες ποσότητες δεδομένων που συλλέγονται για τις πληθυσμούς της πανίδας μέσω τεχνολογιών όπως δορυφόροι, drones και αυτόματες κάμερες. Αυτές οι νέες τεχνολογίες οδηγούν σε ταχύτερες αναπτύξεις της έρευνας ενώ ελαχιστοποιούν την διατάραξη των φυσικών ενδιαιτημάτων.

Πολλά προγράμματα AI χρησιμοποιούνται για την ανάλυση μεγάλων συνόλων δεδομένων, αλλά συχνά είναι γενικά και δεν είναι αρκετά ακριβή για να παρατηρήσουν τη συμπεριφορά και την εμφάνιση των άγριων ζώων.

Η ομάδα των επιστημόνων ανέπτυξε μια νέα προσέγγιση για να ξεπεραστούν αυτά τα προβλήματα, και το έκαναν συνδυάζοντας προόδους στην υπολογιστική όραση με την εμπειρογνωσία των οικολογιστών.

Εξαγωγή της Εμπειρογνωσίας των Οικολογιστών

Οι οικολογιστές χρησιμοποιούν τώρα AI και υπολογιστική όραση για να εξαγάγουν βασικά χαρακτηριστικά από εικόνες, βίντεο και άλλες οπτικές μορφές δεδομένων, τα οποία τους επιτρέπουν να εκτελέσουν εργασίες όπως η ταξινόμηση των ειδών της πανίδας και η μέτρηση των ατόμων. Ωστόσο, τα γενικά προγράμματα που χρησιμοποιούνται συχνά για την επεξεργασία αυτών των δεδομένων έχουν περιορισμένες δυνατότητες να αξιοποιήσουν την υπάρχουσα γνώση για τα ζώα. Επίσης, είναι δύσκολο να προσαρμοστούν και είναι ευάλωτα σε προβλήματα που σχετίζονται με ευαίσθητα δεδομένα.

Ο καθηγητής Devis Tuia είναι ο επικεφαλής του Εργαστηρίου Περιβαλλοντικής Υπολογιστικής Επιστήμης και Παρατήρησης της Γης του EPFL και ο κύριος συγγραφέας της μελέτης.

“Θέλαμε να κάνουμε περισσότερους ερευνητές να ενδιαφερθούν για αυτό το θέμα και να συνδυάσουν τις προσπάθειές τους για να προχωρήσουμε σε αυτόν τον αναδυόμενο τομέα. Η AI μπορεί να χρησιμεύσει ως βασικός καταλύτης στην έρευνα για την πανίδα και την περιβαλλοντική προστασία più ευρύτερα”, λέει ο καθηγητής Tuia.

Για να μειώσουμε το περιθώριο λάθους ενός προγράμματος AI που έχει εκπαιδευτεί να αναγνωρίζει ένα συγκεκριμένο είδος, οι επιστήμονες υπολογιστών θα πρέπει να μπορέσουν να αξιοποιήσουν την γνώση των οικολογιστών.

Η καθηγήτρια Mackenzie Mathis είναι η επικεφαλής της Καθηγητικής Θέσης Bertarelli για την Ολοκληρωμένη Νευροεπιστήμη του EPFL και συν-συγγραφέας της μελέτης.

“Εδώ είναι όπου η σύντηξη της οικολογίας και της μηχανικής μάθησης είναι κλειδί: ο βιολόγος πεδίου έχει τεράστια γνώση για τα ζώα που μελετώνται, και η δουλειά μας ως ερευνητών της μηχανικής μάθησης είναι να συνεργαστούμε μαζί τους για να χτίσουμε εργαλεία για να βρούμε μια λύση”, είπε.

Αυτή δεν είναι η πρώτη φορά που ο Tuia και η ομάδα των ερευνητών έχουν αντιμετωπίσει αυτό το ζήτημα. Η ομάδα είχε προηγουμένως αναπτύξει ένα πρόγραμμα για την αναγνώριση ειδών ζώων με βάση εικόνες από drones, ενώ η Mathis και η ομάδα της είχαν αναπτύξει ένα ανοιχτό λογισμικό για να βοηθήσουν τους επιστήμονες να εκτιμήσουν και να παρακολουθήσουν τις στάσεις των ζώων.

Για το νέο έργο, η ομάδα ελπίζει ότι μπορεί να προσεγγίσει ένα ευρύτερο κοινό.

“Μια κοινότητα σχηματίζεται σταδιακά”, λέει ο Tuia. “Μέχρι τώρα, abbiamo χρησιμοποιήσει το στόμα στο αυτί για να δημιουργήσουμε ένα αρχικό δίκτυο. Ξεκινήσαμε πριν από δύο χρόνια με τους ανθρώπους που είναι τώρα οι άλλοι κύριοι συγγραφείς: Benjamin Kellenberger, επίσης στο EPFL· Sara Beery στο Caltech στις ΗΠΑ· και Blair Costelloe στο Ινστιτούτο Max Planck στη Γερμανία.”