Роль штучного інтелекту у боротьбі з вирубуванням лісів

Вирубування лісів триває вже десятиліттями. Навіть незважаючи на розвиток технологій, правопорушники мали перевагу, оскільки просто занадто багато землі потрібно охопити — поки що. Чи може штучний інтелект стати ключем до припинення незаконного вирубування лісів? І його потенціал, і реальні випадки використання свідчать про обнадійливу перспективу.

1. Визначення оптимальних територій для відновлення лісів

Хоча темпи вирубування лісів коливаються, щороку втрачається все більше дерев. Воно зросло на 4% з 2021 по 2022 рік, що склало понад 6,6 мільйона гектарів втрачених лісів. Навіть якщо всі незаконні лісозаготівлі, гірничодобувна діяльність та сільськогосподарські операції зупиняться сьогодні, ці критичні середовища все одно будуть у невигідному становищі.

Якщо ця тенденція продовжиться без контролю, світ побачить зростання температури, втечу дикої природи та ослаблення місцевих екосистем. Незупиняється процес вимирання спрацьовує на цьому етапі, тобто стан здорових дерев поступово погіршується. Це призведе до ланцюгової реакції, в результаті якої будуть втрачені мільйони гектарів лісу, незважаючи на відсутність людської діяльності з вирубування лісів.

З допомогою штучного інтелекту активісти та місцеві уряди можуть прискорити відновлення лісів, допомагаючи лісам повернутися до стану, який був до людської інтервенції. Модель може визначити території, де відновлення буде найбільш ефективним. Вона також може визначити швидкорослі, місцеві види дерев, стійкі до шкідників та посухи. Як тільки саджанці будуть посаджені, вона може відстежувати їхній рост у реальному часі.

2. Аналіз супутникових зображень для виявлення втрат лісів

Тривалий час аналіз супутникових зображень був одним із небагатьох способів виявлення вирубування лісів, окрім менш ефективних методів «слух» або «боти на землі». Однак, оскільки на планеті понад 3 трильйони дерев, є багато території, яку потрібно охопити. Хоча ручний аналіз цих зображень є невигідним, традиційне програмне забезпечення пропускає важливі деталі.

Технологія розпізнавання зображень, що використовує штучний інтелект, може виявити ранні ознаки втрат лісів, включаючи нові дороги, дим та нові вирубки. Вона може повідомити про будь-який позитивний результат людині в реальному часі, дозволяючи їм переглянути та повідомити місцевим правоохоронним органам. Команди навіть можуть використовувати безпілотні літальні апарати з технологією штучного інтелекту для отримання повітряних зображень з близької відстані.

3. Розрізнення легальних та незаконних операцій

Іноді вирубування лісів є легальним. Місцеві уряди схвалюють ці операції, щоб компанії могли продовжувати свою діяльність. Однак те, що починається як санкціонована дія, не завжди залишається такою. Є багато випадків, коли особи заходять на охоронювану територію з розумінням, що краще просити пробачення, ніж просити дозволу.

Фактично, розширення території для сільського господарства відповідає за майже 50% вирубування лісів у світі, щільно слідуючи за випасом худоби на рівні 38,5%. За допомогою супутникових зображень лише розрізнення між легальним, напівлегальним та незаконним вирубуванням лісів ускладнене. Штучний інтелект заповнює прогалини, аналізуючи колір, текстуру та ступінь покриття дерев, усуваючи необхідність здогадок.

4. Аналіз звуків, які сигналізують про вирубування лісів

Як виглядає вирубування лісів? Ревучі бензопили, падаючі колоди, ревущі екскаватори, стурбована дика природа та горюча кущова рослинність. На жаль, шум від важкої техніки, електроінструментів, пікапів і розмов між робітниками швидко заглушується в густому лісі, що ускладнює визначення місцезнаходження цих операцій.

Системи спостереження за Інтернетом речей (IoT), що працюють на сонячних панелях для акустичного моніторингу, можуть бути встановлені майже будь-де, щоб вони могли виявити ці звукові сигнали. Крім того, оскільки тварини тікають, заходячи на території, які вони зазвичай не відвідують, коли порушники спалюють або вирубують дерева, ці камери можуть визначити потенційну людську діяльність до початку вирубування.

5. Визначення джерела незаконних операцій

Бюро розслідувальної журналістики нещодавно виявило, що яловичина з ферм потрапляє до глобальних ланцюжків постачання — включаючи ті, які постачають дві найбільші компанії з виробництва м’яса у світі — після того, як їм були пред’явлені звинувачення у незаконному вирубуванні лісів і подальшому покаранні. Навіть попри ембарго, бізнес продовжувався як звичайно. Дехто навіть, здавалося б, продовжував вирубувати ліси.

Незаконне вирубування лісів часто спричинене місцевими лісопилками, рафінеріями та фермами. Чи то робітники хочуть розширити свою територію для сільського господарства, продати більше продукції чи годувати свій худобу дешево, вони сприяють значним втратам лісів. На жаль, визначення джерела цих дій ускладнене. Хіба що люди використовують штучний інтелект.

Штучний інтелект може відстежувати важку техніку, коли вона рухається від нових вирубок до своєї базової станції, допомагаючи слідчим звузити коло пошуку. Альтернативно, він може використовувати технологію розпізнавання облич, щоб розкрити особистості тих, хто причетний. Це допомагає місцевим правоохоронним органам визначити повторних правопорушників, зменшуючи розрив між призначенням і виконанням покарання.

6. Аналіз необроблених історичних даних

Хоча дані про вирубування лісів охоплюють десятиліття, багато з них залишаються недоступними до сьогодні. Це відбувається через те, що вони доступні лише через необроблені фізичні джерела, такі як польові нотатки, касетні стрічки, письмове листування та збережені біологічні зразки. Ці дані існують в ізольованих сховищах, відокремлених від традиційних інструментів, які витягують онлайн-ресурси.

З допомогою технології розпізнавання зображень, виявлення мови та автоматичної транскрипції дослідники можуть нарешті отримати ці цінні знання. Це дозволяє їм визначити чинники втрат лісів та розкрити повторних правопорушників. Розширені моделі можуть враховувати контекст, підтримуючи точність навіть якщо порушники змінюють свої назви або кордони місцевостей зміщуються.

7. Надання можливості для проактивного втручання

Хоча чіткість супутникових зображень покращується протягом десятиліть — тепер фахівці можуть визначити вирубування лісів з неперевершеною точністю — цей підхід усе ще реактивний. Втрати лісів все одно відбуваються, навіть якщо вони негайно втрутяться після отримання сигналу. З допомогою штучного інтелекту вони можуть нарешті досягти проактивного втручання, визначаючи території, які знаходяться під загрозою, до початку вирубування.

Штучний інтелект може аналізувати такі чинники, як місцевий рельєф, відстань від доріг та темпи індустріалізації, щоб визначити, які території знаходяться під найбільшою загрозою. Він навіть може враховувати складні елементи, такі як геополітична ситуація чи глобальний ринок деревини. Такий інструмент вже не є гіпотетичним — одна спільна дослідницька команда розробила його.

Дослідники з Всесвітнього фонду дикої природи співпрацювали з комп’ютерними вченими, щоб розробити штучний інтелект під назвою Forest Foresight. Він може передбачити втрати лісів до шести місяців наперед з точністю понад 80%. Коли він визнає потенційні незаконні операції, він може повідомити місцевим органам влади, зупиняючи вирубування лісів до того, як воно почнеться.

8. Використання датчиків для виявлення незаконної діяльності

Чи то незаконні операції з вирубування лісів використовують важку техніку для вирубування дерев, переміщення худоби до охоронюваної території чи розпалювання пожеж для вирубування території, їхні дії призводять до певних викидів. Наприклад, одна корова виробляє до 264 фунтів метану щорічно — викиди цілої худоби були б помітними.

Датчики Інтернету речей (IoT), що працюють на штучному інтелекті, стратегічно розміщені в лісах високого ризику, можуть відстежувати викиди метану, оксиду вуглецю та діоксиду вуглецю. Якщо вони раптово зростуть, команди можуть провести подальше розслідування. Цій підхід може бути особливо ефективним, оскільки модель може враховувати контекст, дозволяючи їй фільтрувати помилкові позитиви та полегшувати розслідування.

9. Надання анонімної телефонної лінії

У минулому активісти та правоохоронні органи в основному покладалися на «слух» для виявлення незаконних лісозаготівель. Хоча вони перейшли від цього підходу, коли супутникові зображення стали широко доступними, він не менш корисний. Якщо вони використовуватимуть чат-боти, що працюють на штучному інтелекті, у постраждалих районах, вони могли б отримувати інформативні анонімні поради щодо потенційних втрат лісів.

Розгортання штучного інтелекту для цього випадку є ідеальним, оскільки одна модель може проводити десятки — якщо не сотні чи тисячі — розмов одночасно. Ті, хто взаємодіє з ним, не повинні чекати робочих годин або бути утримані, що спонукає їх надіслати повідомлення. Ця технологія також може аналізувати семантику, витягувати ключові слова та підсумовувати звіти для своїх людських колег.

Чи може штучний інтелект покласти край вирубуванню лісів раз і назавжди?

Справді, штучний інтелект не є срібною кулею. Він може виконувати всю роботу, але існує багато інших рухомих частин. Покладання кінця вирубуванню лісів вимагає підтримки місцевих політиків, співпраці між слідчими групами та публічно доступних ресурсів. Однак ця технологія все одно може бути революційною, знижуючи темпи втрат лісів до рівнів, яких раніше не бачили.