Vai trò ngày càng tăng của AI trong cuộc chiến chống phá rừng

Nạn phá rừng đã là một vấn đề dai dẳng trong nhiều thập kỷ. Ngay cả khi công nghệ đã phát triển, những kẻ phạm tội vẫn nắm giữ lợi thế vì đơn giản là có quá nhiều đất để che phủ — cho đến bây giờ. Liệu trí tuệ nhân tạo có phải là chìa khóa để chấm dứt nạn phá rừng bất hợp pháp không? Cả tiềm năng và các trường hợp sử dụng trong thế giới thực của nó đều cho thấy triển vọng.

1. Xác định các khu vực tái trồng rừng tối ưu

Mặc dù tỷ lệ phá rừng có thay đổi, nhưng ngày càng có nhiều cây bị mất hàng năm. Nó đã tăng tăng 4% từ năm 2021 đến năm 2022, tương đương với hơn 6.6 triệu ha rừng bị mất. Ngay cả khi tất cả các hoạt động khai thác gỗ, khai khoáng và nông nghiệp bất hợp pháp chấm dứt ngay hôm nay, những môi trường quan trọng đó vẫn sẽ ở thế bất lợi.

Nếu xu hướng này tiếp tục không được kiểm soát, thế giới sẽ chứng kiến ​​nhiệt độ tăng lên, động vật hoang dã bỏ chạy và hệ sinh thái địa phương suy yếu. Một quá trình chết cây không thể ngăn cản sẽ xảy ra tại thời điểm đó, nghĩa là tình trạng của những cây khỏe mạnh sẽ dần xấu đi. Điều này sẽ dẫn đến hiệu ứng domino khiến hàng triệu hecta rừng bị mất mặc dù không có nạn phá rừng do con người gây ra.

Với AI, các nhà hoạt động và chính quyền địa phương có thể đẩy nhanh quá trình tái trồng rừng, giúp rừng trở lại trạng thái như trước khi có sự can thiệp của con người. Mô hình có thể xác định chính xác những khu vực mà việc tái trồng sẽ hiệu quả nhất. Nó cũng có thể xác định các loài cây bản địa phát triển nhanh, có khả năng chống chịu sâu bệnh và hạn hán. Sau khi cây non được trồng, nó có thể theo dõi sự phát triển theo thời gian thực.

2. Phân tích hình ảnh vệ tinh để tìm ra tình trạng mất rừng

Trong nhiều thập kỷ, phân tích hình ảnh vệ tinh là một trong số ít cách để xác định nạn phá rừng đang diễn ra ngoài các chiến lược truyền miệng hoặc hành động thực tế kém hiệu quả hơn. Tuy nhiên, vì có có hơn 3 nghìn tỷ cây trên hành tinh này, có rất nhiều mặt đất cần phải bao phủ. Mặc dù việc xem xét thủ công những hình ảnh này là không thực tế, nhưng phần mềm truyền thống lại bỏ sót những chi tiết quan trọng.

Công nghệ nhận dạng hình ảnh hỗ trợ AI có thể phát hiện các chỉ số sớm về tình trạng mất rừng, bao gồm đường mới, khói và các khoảng đất trống mới. Công nghệ này có thể báo cáo bất kỳ tác động tích cực nào cho con người theo thời gian thực, cho phép họ xem xét và báo cáo cho các cơ quan thực thi pháp luật địa phương. Các nhóm thậm chí có thể sử dụng máy bay không người lái hỗ trợ AI để có góc nhìn cận cảnh từ trên không.

3. Phân biệt giữa hoạt động hợp pháp và bất hợp pháp

Đôi khi, phá rừng là hợp pháp. Chính quyền địa phương chấp thuận các hoạt động đó để các công ty có thể tiếp tục kinh doanh. Tuy nhiên, những gì bắt đầu như một hành động được chấp thuận không phải lúc nào cũng duy trì như vậy. Có nhiều trường hợp cá nhân xâm phạm vào lãnh thổ được bảo vệ với sự hiểu biết rằng tốt hơn là tìm kiếm sự tha thứ hơn là xin phép.

Trên thực tế, việc mở rộng đất trồng trọt chiếm gần 50% nạn phá rừng trên toàn thế giới, theo sát là chăn thả gia súc ở mức 38.5%. Chỉ với hình ảnh vệ tinh, việc phân biệt giữa nạn phá rừng hợp pháp, bán hợp pháp và bất hợp pháp là rất phức tạp. AI lấp đầy khoảng trống bằng cách phân tích màu sắc, kết cấu và mức độ che phủ của cây, loại bỏ sự phỏng đoán.

4. Phân tích âm thanh báo hiệu nạn phá rừng

Tiếng phá rừng nghe như thế nào? Tiếng cưa máy, tiếng gỗ rơi, tiếng máy xúc gầm rú, tiếng động vật hoang dã đau khổ và bụi cây cháy. Thật không may, tiếng ồn từ máy móc hạng nặng, dụng cụ điện, xe bán tải và tiếng nói chuyện giữa những người lao động nhanh chóng bị át đi ở những khu vực rừng rậm, khiến việc xác định chính xác các hoạt động đó trở nên khó khăn.

Hệ thống giám sát Internet vạn vật (IoT) hỗ trợ AI được cung cấp năng lượng bởi các tấm pin mặt trời thu nhỏ để theo dõi âm thanh có thể được đặt ở bất cứ đâu, vì vậy chúng có thể thu được các tín hiệu âm thanh đó. Thêm vào đó, vì động vật chạy trốn, đi vào những khu vực mà chúng thường không đi khi những kẻ vi phạm đốt hoặc chặt cây, những camera đó có thể xác định sự can thiệp tiềm ẩn của con người trước khi bắt đầu khai thác gỗ.

5. Truy tìm các hoạt động bất hợp pháp đến tận nguồn

Cục Báo chí Điều tra gần đây đã phát hiện ra thịt bò từ nông dân đang xâm nhập vào chuỗi cung ứng toàn cầu — bao gồm cả những chuỗi cung cấp hai trong số những sản phẩm lớn nhất thế giới các công ty thịt — sau khi họ bị cáo buộc phá rừng bất hợp pháp và sau đó bị trừng phạt. Bất chấp lệnh cấm vận, hoạt động kinh doanh vẫn diễn ra như thường lệ. Một số thậm chí dường như vẫn tiếp tục phá rừng.

Hoạt động phá rừng bất hợp pháp thường do các xưởng cưa, nhà máy lọc dầu và trang trại địa phương gây ra. Cho dù công nhân muốn mở rộng đất canh tác, bán thêm sản phẩm hay chăn nuôi gia súc với giá rẻ, họ đều góp phần gây ra tình trạng mất rừng đáng kể. Thật không may, việc truy tìm nguồn gốc của các hoạt động này là rất khó khăn. Nghĩa là, trừ khi mọi người sử dụng AI.

AI có thể theo dõi máy móc hạng nặng khi chúng di chuyển từ các bãi đất trống mới được tạo trở lại trạm cơ sở, giúp các nhà điều tra thu hẹp phạm vi tìm kiếm. Ngoài ra, AI có thể sử dụng công nghệ nhận dạng khuôn mặt để tìm ra danh tính của những người liên quan. Làm như vậy giúp các cơ quan thực thi pháp luật địa phương xác định những kẻ tái phạm, thu hẹp khoảng cách giữa việc chỉ định và thực thi hình phạt.

6. Phân tích dữ liệu cũ chưa lưu trữ

Mặc dù dữ liệu về nạn phá rừng đã kéo dài hàng thập kỷ, nhưng vẫn còn nhiều dữ liệu không thể truy cập được cho đến ngày nay. Đó là vì dữ liệu chỉ có thể truy cập được thông qua các nguồn vật lý không được lưu trữ như ghi chép thực địa, băng cassette, thư từ viết tay và mẫu vật sinh học được bảo quản. Bằng chứng này tồn tại trong các silo, ẩn khỏi các công cụ truyền thống thu thập tài nguyên trực tuyến.

Với công nghệ nhận dạng hình ảnh AI, phát hiện ngôn ngữ và phiên âm tự động, các nhà nghiên cứu cuối cùng có thể bảo mật những thông tin chi tiết có giá trị này. Điều này cho phép họ xác định động lực gây mất rừng và phát hiện những kẻ tái phạm. Các mô hình tiên tiến có thể xem xét bối cảnh, duy trì độ chính xác ngay cả khi các thực thể vi phạm thay đổi tên hoặc ranh giới địa phương thay đổi.

7. Cho phép can thiệp chủ động 

Mặc dù độ rõ nét của hình ảnh vệ tinh đã được cải thiện trong nhiều thập kỷ — các chuyên gia hiện có thể xác định chính xác tình trạng phá rừng — nhưng chiến lược này vẫn mang tính phản ứng. Việc mất rừng vẫn xảy ra ngay cả khi họ can thiệp ngay khi nhận được cảnh báo. Với AI, cuối cùng họ có thể đạt được sự can thiệp chủ động, xác định các khu vực có nguy cơ trước khi bắt đầu dọn dẹp.

AI có thể phân tích các yếu tố như địa hình địa phương, khoảng cách từ đường bộ và tỷ lệ công nghiệp hóa để xác định khu vực nào có nguy cơ cao nhất. Nó thậm chí có thể xem xét các yếu tố phức tạp như khí hậu địa chính trị hoặc thị trường gỗ toàn cầu. Một công cụ như vậy không còn là giả thuyết nữa — một nhóm nghiên cứu chung đã phát triển nó.

Các nhà nghiên cứu tại Quỹ Động vật hoang dã Thế giới đã hợp tác với các nhà khoa học máy tính để phát triển một AI có tên là Forest Foresight. Nó có thể dự đoán tình trạng mất rừng trước sáu tháng với độ chính xác lên tới 80%. Khi nhận ra các hoạt động bất hợp pháp tiềm ẩn, nó có thể cảnh báo chính quyền địa phương, ngăn chặn nạn phá rừng trước khi nó bắt đầu.

8. Sử dụng cảm biến để xác định hoạt động bất hợp pháp

Cho dù các hoạt động phá rừng bất hợp pháp sử dụng máy móc hạng nặng để chặt cây, di chuyển động vật trang trại vào vùng đất được bảo vệ hay bắt đầu cháy rừng để dọn đất, hành động của họ đều tạo ra một số loại khí thải. Ví dụ, một con bò sản xuất tới 264 pound khí mê-tan hàng năm — khí của cả một đàn gia súc sẽ đáng chú ý.

Các cảm biến IoT hỗ trợ AI được đặt ở những khu rừng có nguy cơ cao có thể theo dõi lượng khí thải mê-tan, carbon monoxide và carbon dioxide. Nếu chúng đột nhiên tăng đột biến, các nhóm có thể điều tra thêm. Cách tiếp cận này có thể có hiệu quả đặc biệt vì mô hình có thể xem xét bối cảnh, cho phép lọc ra các kết quả dương tính giả và giúp điều tra dễ dàng hơn.

9. Cung cấp Đường dây thông tin ẩn danh

Trước đây, các nhà hoạt động và cơ quan thực thi pháp luật chủ yếu dựa vào truyền miệng để phát hiện các hoạt động khai thác gỗ bất hợp pháp. Mặc dù họ đã từ bỏ cách tiếp cận đó sau khi hình ảnh vệ tinh được phổ biến rộng rãi, nhưng nó vẫn không kém phần hữu ích. Nếu họ tận dụng các chatbot hỗ trợ AI ở các khu vực bị ảnh hưởng, họ có thể nhận được những lời khuyên ẩn danh sâu sắc về khả năng mất rừng.

Việc triển khai AI cho trường hợp sử dụng này là lý tưởng vì một mô hình duy nhất có thể chứa hàng chục — nếu không muốn nói là hàng trăm hoặc hàng nghìn — cuộc trò chuyện cùng một lúc. Những người tương tác với nó không cần phải chờ giờ làm việc hoặc bị giữ máy, khuyến khích họ gửi tin nhắn. Công nghệ này cũng có thể phân tích ngữ nghĩa, kéo từ khóa và tóm tắt báo cáo cho các đối tác là con người của họ.

Liệu AI có thể chấm dứt nạn phá rừng một lần và mãi mãi không?

Sự thật là, AI không phải là giải pháp thần kỳ. Nó có thể làm tất cả mọi việc, nhưng vẫn còn nhiều bộ phận chuyển động khác. Việc chấm dứt nạn phá rừng đòi hỏi sự tham gia của các chính trị gia địa phương, sự hợp tác giữa các nhóm điều tra và các nguồn lực công khai. Tuy nhiên, công nghệ này vẫn có thể là một bước ngoặt, giúp giảm tỷ lệ mất rừng xuống mức chưa từng thấy.