Роль штучної інтелекту в боротьбі з вирубуванням лісів

Вирубування лісів триває вже десятиліттями. Навіть із розвитком технологій правопорушники мали перевагу, адже просто занадто багато землі потрібно охопити — поки що. Чи може штучний інтелект стати ключем до припинення незаконного вирубування лісів? Обидва його потенціал і реальні випадки використання показують перспективи.

1. Визначення оптимальних територій для відновлення лісів

Хоча темпи вирубування лісів коливаються, щороку втрачається більше дерев. Це збільшилося на 4% з 2021 по 2022 рік, що становить понад 6,6 мільйонів гектарів втрачених лісів. Навіть якщо всі незаконні лісозаготівлі, видобування корисних копалин та сільськогосподарські операції зупиняться сьогодні, ці критичні екосистеми все одно будуть у невигідному становищі.

Якщо ця тенденція продовжиться без контролю, світ побачить підвищення температури, втечу дикої природи та ослаблення місцевих екосистем. Незупиняється процес вимирання спрацьовує на цьому етапі, що означає поступове погіршення стану здорових дерев. Це призведе до ланцюгової реакції, в результаті якої буде втрачено мільйони гектарів лісів, попри відсутність людської діяльності.

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

2. Аналіз супутникових зображень для визначення втрат лісів

Тривалий час аналіз супутникових зображень був одним із небагатьох способів виявлення вирубування лісів в дії, окрім менш ефективних методів «з відрядження» чи «з землі». Однак, оскільки на планеті понад 3 трильйони дерев, тут багато землі потрібно охопити. Хоча ручний аналіз цих зображень є недоцільним, традиційне програмне забезпечення пропускає важливі деталі.

Технологія розпізнавання зображень, підтримувана штучним інтелектом, може виявити ранні ознаки втрат лісів, включаючи нові дороги, дим та нові вирубки. Вона може повідомити про будь-яке позитивне виявлення людині в реальному часі, дозволяючи їм переглянути та повідомити місцевим правоохоронним органам. Команди навіть можуть використовувати безпілотники, підтримувані штучним інтелектом, для ближчих повітряних знімків.

3. Розрізнення між законними та незаконними операціями

Іноді вирубування лісів є законним. Місцеві уряди схвалюють ці операції, щоб компанії могли продовжувати свою діяльність. Однак те, що починається як санкціоноване діяння, не завжди залишається таким. Є багато випадків, коли люди заходять у захищену територію з розумінням, що краще просити прощення, ніж дозвіл.

Фактично, розширення сільськогосподарських земель становить майже 50% вирубування лісів у світі,緊接着 за ним розведення худоби на 38,5%. За допомогою лише супутникових зображень розрізнення між законним, напівзаконним та незаконним вирубуванням лісів ускладнене. Штучний інтелект заповнює прогалини, аналізуючи колір, текстуру та масштаб деревної рослинності, усуваючи припущення.

4. Аналіз звуків, які сигналізують про вирубування лісів

Як виглядає вирубування лісів? Ревучі бензопили, падаючі колоди, ревущі екскаватори, турбований звір та горюча куща. На жаль, шум від важкої техніки, електроінструментів, вантажних автомобілів та розмов між робітниками швидко гасне в густому лісі, що робить локалізацію цих операцій складною.

Системи спостереження за Інтернетом речей (IoT), підтримувані штучним інтелектом, які працюють від мініатюрних сонячних панелей для акустичного моніторингу, можуть бути встановлені майже будь-де, щоб виявити ці звукові сигнали. Крім того, оскільки тварини тікають, входячи у території, які вони зазвичай не відвідують, коли правопорушники спалюють або вирубують дерева, ці камери можуть визначити потенційне людське втручання до початку вирубування.

5. Визначення джерела незаконних операцій

Бюро розслідувальної журналістики недавно виявило, що яловичина з ферм потрапляє у глобальні постачальницькі ланцюжки — включаючи ті, які постачають дві найбільші компанії з виробництва м’яса у світі — після того, як їх звинуватили у незаконному вирубуванні лісів та згодом покарали. Незважаючи на ембарго, бізнес продовжувався як звичайно. Дехто навіть, здавалося, продовжував вирубувати ліси.

Незаконне вирубування лісів часто спричинене місцевими лісопилками, рафінеріями та фермами. Чи хочуть робітники розширити свою сільськогосподарську землю, продати більше продукції чи годувати свій скот дешево, вони сприяють значним втратам лісів. На жаль, визначення джерела цих дій складне. Хіба що люди використовують штучний інтелект.

Штучний інтелект може відстежувати важку техніку, коли вона рухається з нових вирубок до базової станції, допомагаючи слідчим звузити свій пошук. Альтернативно, він може використовувати технологію розпізнавання облич, щоб розкрити особистість тих, хто причетний. Це допомагає місцевим правоохоронним органам ідентифікувати повторних правопорушників, зменшуючи розрив між призначенням та виконанням покарань.

6. Аналіз необроблених даних минулого

Хоча дані про вирубування лісів датуються десятиліттями, багато з них залишаються недоступними донині. Це відбувається через те, що вони доступні лише через необроблені фізичні джерела, такі як польові нотатки, касетні плівки, письмове листування та збережені біологічні зразки. Ці дані знаходяться в 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, зберігаючи точність навіть якщо правопорушники змінюють свої назви або кордони місцевостей зміщуються.

7. Надання можливості для проактивного втручання

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

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

Дослідники 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 визначає потенційні незаконні операції, він може повідомити місцевим органам влади, зупиняючи вирубування лісів до того, як воно починається.

8. Використання датчиків для визначення незаконної діяльності

Чи то незаконні операції з вирубування лісів використовують важку техніку для вирубування дерев, переміщують худобу у захищену територію чи починають пожежі для вирубування землі, їхні дії призводять до певних викидів. Наприклад, одна корова виробляє до 264 фунтів метану на рік — викиди цілої худоби були б помітними.

Датчики, підтримувані штучним інтелектом, стратегічно розміщені у високоризикових лісах, можуть відстежувати викиди метану, оксиду вуглецю та діоксиду вуглецю. Якщо вони раптово збільшаться, команди можуть провести подальше розслідування. Цей підхід може бути особливо ефективним, оскільки модель може враховувати контекст, що дозволяє їй фільтрувати помилкові позитиви та полегшувати розслідування.

9. Надання анонімної телефонної лінії

У минулому активісти та правоохоронні органи здебільшого покладалися на словесну інформацію, щоб виявити незаконні лісозаготівельні операції. Хоча вони відійшли від цього підходу, коли супутникові зображення стали широко доступними, він не менш корисний. Якщо вони використовували б чат-боти, підтримувані штучним інтелектом, 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 потребують очікування робочих годин або бути утриманими, 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 припинити вирубування лісів раз і назавжди?

Справді, штучний інтелект не є срібною кулею. Він може виконувати всю роботу, але існують інші рухомі частини. Припинення вирубування лісів вимагає підтримки місцевих політиків, співробітництва між слідчими групами та публічно доступними ресурсами. Однак ця технологія все одно може стати революційною, знижуючи темпи втрат лісів до рівнів, яких раніше не бачили.