Älymallit auttavat tunnistamaan vieraslajit kasveja ympäri Iso-Britanniaa

Ympäristötieteilijät ja tekoälytutkijat käyttävät tekoälyä taistelussa vieraslajia vastaan, joka leviää ympäri Iso-Britanniaa. Tutkijat Iso-Britannian ekologia ja hydrologia -keskukselta (UKCEH) ja Birminghamista ovat kehittäneet älymallin, jonka tarkoituksena on kartoittaa alueita, kuten tienvarsia, erilaisia vieraslajeja, mukaan lukien japaninkiertäjä.

Japaninkiertäjä on vieraslaji, joka voi vahingoittaa luonnollisia maisemia ja rakennuksia ympäri Iso-Britanniaa, koska se pystyy vahingoittamaan rakennusten perustuksia. Se usein katsotaan yhdeksi Iso-Britannian tuhoavin ja aggressiivisimmista vieraskasvilajeista. Japaninkiertäjän poistaminen osoittautuu usein haasteelliseksi, koska se on vaikea löytää ja tunnistaa. Tekoälytutkijat toivovat, että koneoppimisalgoritmit voivat lyhentää aikaa ja resursseja, joita tarvitaan japaninkiertäjän tunnistamiseen.

Mallin koulutusdata kerättiin käyttämällä korkean nopeuden kamera, jotka asennettiin ajoneuvojen päälle, ja keräsivät kuvia noin 120 mailin matkalta tienvarsien kasvillisuudesta. Ekologit tarkastelevat kuvia ja merkitsevät kiertäjän, ja kuvien GPS-sijainti merkitään. Merkitetyt kuvat käytetään kouluttamaan tietokoneen näkömallia tunnistamaan japaninkiertäjän näytteitä. Sama prosessi käytetään tunnistamaan muita Iso-Britanniassa kasvavia vieraskasvilajeja, kuten himalajanbalsamia ja rhododendroneja. Järjestelmää käytetään myös havaintoihin lehtikuusista, jotka ovat kotoperäisiä Iso-Britanniassa, mutta ovat vaarassa kuolla tautien takia.

Älymalli testataan 10 kuukauden mittaisessa pilottiprojektissa. Tutkimusryhmä sanoo, että tiimillä on haasteita, jotka on voitettava, kuten varmistaminen, että kameroiden ottamat kuvat ovat jatkuvasti laadukkaita, ja kun yhdessä kuvassa on useita lajeja, kaikki lajit tunnistetaan oikein. Jos pilottiohjelma osoittautuu lupaavaksi, se voidaan sovittaa käyttöön muissa maissa ympäri maailmaa, jotta ne voivat taistella omia vieraslajiongelmiaan. Iso-Britannian ekologia ja hydrologia -keskuksen laskentäekologi, tohtori Tom August, lainattiin The Next Web -sivustolta:

“Vieraskasvilajit kasvavat usein käytävien vieressä, joten keskitymme tienvarsien kartoittamiseen laskentäekologina Iso-Britannian ekologia ja hydrologia -keskuksessa. Jos pilotti on onnistunut, tämä voidaan laajentaa muissa maissa tai muiden kasvilajien, puiden, hyönteisten tai eläinten osalta.”

Augustin mukaan älymallit tarjoavat monia mahdollisuuksia luonnon tutkimiseen ja tehokkaiden, kustannustehokkaiden ratkaisujen kehittämiseen vieraslajeja vastaan. Iso-Britannian ekologia ja hydrologia -keskus tekee yhteistyötä Keen AI -yhtiön kanssa, joka on tekoälyyritys Birminghamista. Keen AI:n perustaja, Amjad Karim, lainattiin Science Focus -sivustolta sanomassa, että älymallien käyttäminen kuvien analysointiin ja vieraslajien tunnistamiseen voi auttaa vähentämään kustannuksia ja tarjoamaan turvallisuutta maanomistajille, tieliikennevirastoille ja päättäjille. Nykyinen tienvarsien kuvien kerääminen edellyttää kartoittajia, ja tie suljetaan väliaikaisesti, kunnes heidän työnsä on valmis.

Uusi projekti, jonka Iso-Britannian ekologia ja hydrologia -keskus ja Keen AI suunnittelivat, on vain viimeisin esimerkki kasvavasta trendistä, jossa älyä käytetään vieraslajien torjumiseen. Viime vuonna Microsoftin ja CSIRO:n tekoälytutkijat liittyivät yhteen suunnittelemaan älymallia, joka pystyy tunnistamaan vieraslajin, jota kutsutaan paraheinäksi, jota esiintyy ympäri Kakadun kansallispuistoa Australiassa. Paraheinä on nopeasti kasvava rikkaruoho, joka voi leviää nopeasti ja syrjäyttää monia alkuperäisiä kasveja alueella. Tutkijat käyttivät kuvia, jotka kerättiin dronien avulla, ja kun malli oli koulutettu merkitetyistä kuvista, se pystyi onnistuneesti tunnistamaan paraheinän, mikä mahdollisti tutkijoiden poistaa sen haavoittuvista kosteikoista. Tämä vaikutti siihen, että tuhannet magpie-gamet pystyivät palaamaan alueelle. Toinen tutkijaryhmä Alberta New Universitysta käytti koneoppimismalleja suunnittelemaan rajoitus- ja lieventämisstrategioita erilaisille vieraslajeille Kanadassa.