Как искусственный интеллект и 360-камерные камеры помогают спасать коралловые рифы

Изменение климата обесцвечивает коралловые рифы, уничтожая местные морские виды, которые называют их домом, поскольку по крайней мере первые крупные наблюдения были зарегистрированы в Карибском море в 1980 году. К счастью, новый А.И. каталогизация, предназначенная для определения географических регионов, в которых кораллы все еще процветают, в надежде переломить эту тенденцию, спасая некоторые из самых густых и разнообразных водных экосистем мира от практически полного исчезновения.

Существует множество причин, по которым мы должны заботиться о спасении коралловых рифов, от этических до экономических. Согласно данным исследования, помимо этих четвертей морских видов, эти рифы приносят мировой экономике доход в размере 375 миллиардов долларов США. хранитель и продовольственная безопасность для полумиллиарда человек. Без них исследователи говорят, что бесчисленные виды и вся океанская рыбопромысловая индустрия просто исчезнут.

Проблема заключается в том, что есть только столько денег и столько времени, чтобы посвятить себя уменьшению уже нанесенного ущерба, в то время как 172 страны, ратифицировавшие Рамочную конвенцию Организации Объединенных Наций об изменении климата «Парижское соглашение», стремятся сократить свои выбросы углерода. Но международный консорциум исследователей говорит, что они надеются, что искусственный интеллект сможет восполнить пробелы и помочь рифам привлечь внимание и ресурсы, необходимые для выживания.

Решение включало группу исследователей, которые развернули подводные скутеры с 360-градусными камерами, фотографирующими 1487 квадратных миль рифа у побережья острова Сулавеси в Индонезии. (Сулавеси, расположенный в центре Кораллового треугольника, окружен самой высокой концентрацией морского биоразнообразия на планете.)

Затем эти изображения были введены в форму глубокого обучения. А.И. в течение 400–600 изображений, которые были изучены для определения типов кораллов и других рифовых беспозвоночных, для оценки экологического здоровья этого региона.

«Использование А.И. быстрый анализ фотографий кораллов значительно повысил эффективность того, что мы делаем », - заявила Эмма Кеннеди, доктор биологических наук, бентический морской эколог из Университета Квинсленда. «То, что заняло бы у ученого кораллового рифа 10–15 минут, теперь у машины уходит несколько секунд».

«Машина учится аналогично человеческому мозгу, взвешивая множество мельчайших решений о том, на что она смотрит, пока не создаст картину и не будет уверена в том, что ее опознают».

Кеннеди и другие исследователи также использовали собственный итеративный алгоритм кластеризации для выявления коралловых рифов по всему миру, которые, скорее всего, выиграют от ресурсов сохранения. Их формула основана на 30 показателях, которые, как известно, влияют на экологию коралловых рифов, в целом разделены на такие категории, как историческая активность, тепловые условия, повреждение в результате волн циклонов и поведение личинок кораллов. Карта этих основных мест для будущего сохранения кораллов была опубликована в Письма о сохранении, журнал Общества по сохранению биологии в конце этого июля.

Исследование стало возможным благодаря щедрым пожертвованиям от правительства Австралии, организации Nature Conservancy, Bloomberg Philanthropies, фонда Tiffany & Co. и семейного фонда Пола Г. Аллена, чья баржа с однофамильцами имеет заметные достижения в области коралловых рифов. истощение.

Кеннеди и ее команда надеются, что эти А.И. методы будут дополнительно усовершенствованы, чтобы помочь управлять коралловыми рифами на более локальном уровне, а также несколькими экологически значимыми участками, включая мезоамериканский барьерный риф и кораллы на Гавайях, которые должны были быть исключены из их исследования.

Они полагают, что локальные версии их глобального исследования выиграют от данных, которые не являются единообразно доступными для международных рифов: информация о химии океана, «адаптивная способность» местных рифов противостоять изменению климата или другим нагрузкам на их системы, или особенности местной экономической зависимости от этих коралловых рифов.