Кот-д'Ивуарда OIPR, Aviation Sans Frontières Belgium және Льеж университеті көмекші жануарларды санаудың артықшылықтары мен шектеулерін өлшеді.

Саваннада қозғалмай тұрған коб жердің үстінен ұшып бара жатқан бақылаушыдан қашып құтылып, оның орнына ұшақтан түсірілген фотосуретте пайда болуы мүмкін. Комоэ ұлттық саябағыКот-д'Ивуардың солтүстік-шығысында бұл айырмашылық нақты нәтиже берді: жасанды интеллект көмегімен жүргізілген фотосанақ кейбір сүтқоректілер үшін борттағы тікелей бақылауға қарағанда айтарлықтай жоғары баға берді. Кобтар үшін болжамды өсім болды 241 цент, вартогтар үшін 163 центБұл жануарлар популяциясының көбеюі емес, анықтау әдістеріндегі айырмашылықтар.

Тәжірибенің тарихы мына кезеңнен басталады 2022 жылғы әуе науқаны, неміс даму банкі KfW бірлесіп қаржыландыратын Комоэ биоәртүрлілікті қорғау жобасының бөлігі ретінде Ivoirien des Parcs et Réserves, OIPR кеңсесі құрған. Шекарасыз авиация, Бельгия, Conservation From the Sky бағдарламасы арқылы 2021 жылдан бері Льеж университетінің Gembloux Agro-Bio Tech компаниясымен әдісті әзірлеу бойынша ынтымақтастықта жұмыс істейді. Жұмыс кескіндерді алуды, автоматты түрде тануды және адами тексеруді біріктіреді.

Нәтижелер онлайн режимінде 2024 жылдың 8 маусымында сағат 11:00-де жарияланды. Экологиялық информатика, біреуінде ғылыми зерттеу Александр Дельпланк және тағы тоғыз автор қол қойған. Салыстыру жеті түрді қамтиды: піл, батыс киігі, қызыл бөкен, буйвол, коб, су тегі және борсық. Сондықтан деректер компьютерлік көру жүйесінің халық санағына қосқан үлесін бағалау үшін шектеулі эксперименттік негіз ұсынады, оны саябақтың барлық фаунасына автоматты түрде таратпайды.

Екі камера бірдей детекторлық жолақтарды бақылайды

2022 жылдың 2 және 17 сәуір аралығында, он екі жұмыс күні және 54 ұшу сағаты сынама алу жүргізілген алдын ала белгіленген сызықтар бойынша 156 трансектаны қамтуға мүмкіндік берді. Зерттеу дизайны шамамен қамтыды Ауданның 13 пайызыCessna 206 ұшағы ұшқыштан, тәуелсіз алдыңғы бақылаушыдан, екі артқы бақылаушыдан және фотосуретшіден тұрды. Кабинаның бүйірлеріне орнатылған екі 24 мегапиксельді Nikon D5600 камерасы әр екі секунд сайын көлбеу кескіндер түсірді. Суреттер жиналды 500 000 фотосурет, оның ішінде 148.239 іріктеуден кейін трансепттерге тиесілі болды.

Детекторлар мен камералардың бір мезгілде болуы бірдей аумақтардағы нәтижелерді салыстыруға мүмкіндік берді. Бұл өте маңызды: әртүрлі уақытта немесе жерлерде жүргізілген екі санақ, тіпті технологияға қатысы жоқ себептермен, мысалы, жануарлардың қозғалысы үшін де, әртүрлі санақтарды бере алады. Мұнда сұрақ дәлірек болды: фотосуреттерді зерттеу ұшақтың ұшуы кезінде жасалған бақылауға қандай ақпарат қосады?

Іріктемені толық санаудан ажырату керек. Толып кеткен жолақтарда байқалған даралар ... үшін негіз болып табылады. халық санының болжамы зерттелген аумақта. Сондықтан нәтиженің сапасы жануарларды тану қабілетіне де, бақыланатын беттің дұрыс анықталуына да байланысты. Фотосуретте не көрінетінін мінсіз санай алатын алгоритм аумақтың іріктелмеген бөлігімен байланысты белгісіздікті өздігінен жоймайды.

Дегенмен, фотография нақты уақыт режиміндегі бақылау дәл осындай дәрежеде ұсынбайтын мүмкіндікті ұсынады: оқиға орнына оралу. Кескінді үлкейтуге, екінші оператормен тексеруге және басқа кадрлармен салыстыруға болады. Осылайша, санақ ... қалдырады. қарастырылатын құжаттама, күмәнді идентификацияны талқылау немесе санауды растау үшін пайдалы. Суреттің қашан және қай жерде түсірілгенін білу әлі де қажет: аумақпен байланыссыз жануардың фотосуреті оның популяциясын бағалау үшін әлі де пайдалы деректерге айналмайды.

Географиялық масштаб әдіске деген қызығушылықты түсіндіреді. Комоэ - ... орны 1983 жылдан бері ЮНЕСКО-ның Дүниежүзілік мұрасы және шамамен 1,15 миллион гектарды алып жатыр. Өзен және оның салалары саванналардың, галереялық ормандардың және өтпелі мекендеу орталарының мозаикасы арқылы ағады. Бұл әртүрлілік биологиялық әртүрлілікті қолдайды, сонымен қатар жабайы табиғаттың жоғарыдан көрінуін біркелкі етпейді: ашық шөпті беткі қабат және орманды белдеу бақылауда әртүрлі қиындықтар туғызады.

HerdNet жануарларды таңдайды, сарапшы суреттерді тексереді

Құрамдас бөлігі жасанды интеллект негізделген HerdNet, сүтқоректілерді әуеден түсірілген суреттерде табу және санау үшін жасалған модель. Оның ғылыми бастауы нақты мәселеде жатыр: үлкен топтардағы жақын орналасқан дараларды ажырату. 2023 жылғы зерттеуде ұсынылған сәулет тобырды санау әдістерінен шабыт алады және жануарларды зерттеу нүктелері арқылы бейнелейді. Бастапқы зерттеулер Чадтағы Эннеди қорығындағы малдың қиғаш фотосуреттері бойынша бағаланды.

Локализациялау және жіктеу – әртүрлі міндеттер. Біріншісі ықтимал жануардың орналасқан жерін анықтауды қамтиды; екіншісі оған түрді тағайындауды қамтиды. Дұрыс орналасу мен қате сәйкестендірудің үйлесуі, тіпті жалпы даралар саны ықтимал болған кезде де, жеке популяциялардың санағын бұрмалауы мүмкін. Басқару агенттігі үшін бір көріністе он сүтқоректі бар екенін білу қанша буйвол, бөкен немесе жабайы аң бар екенін білумен тең емес.

Il HerdNet коды Ол архитектуралық мәліметтермен, зерттеу мысалдарымен және оны пайдалану нұсқауларымен бірге жалпыға қолжетімді. Бағдарламалық жасақтаманың қолжетімділігі әдісті тексеруді және қайта пайдалануды жеңілдетеді, бірақ әртүрлі жерлерде жиналған деректерді бір-бірімен алмастыруға мүмкіндік бермейді. Модель, фотосуреттер және тестілеу процедуралары жүйенің бөлек компоненттері болып қала береді: кодты іске қосу мүмкіндігі тексерудің бастапқы нүктесі болып табылады, оның қорытындысы емес.

Комоэде бұрын Уганданың суреттері бойынша оқытылған, содан кейін жергілікті контекстке бейімделген модель пайдаланылды. Процесс мыналарды қамтыды Адамды тексерудің үш кезеңі және жалпы талап етіледі 111 сағат адам еңбегіСондықтан жартылай автоматты өңдеу сарапшының назарын аударуға, анықтаулар мен санауларды бақылауды сақтауға қызмет етеді.

Бір қорықтан екіншісіне көшу мұқият болуды талап етеді, себебі бұл камераның көретінін өзгертеді. Фондық фон, өсімдіктер және түрлердің сыртқы түрі нақты жануар мен жаттығуда қолданылатын мысалдар арасындағы ұқсастықты өзгерте алады. Жергілікті бейімделудің нақты функциясы бар: жүйе үйренген және талдауы керек жағдайлар арасындағы алшақтықты азайту. Сондай-ақ, бір науқандағы жақсы өнімділікті кез келген кейінгі зерттеу үшін кепілдік ретінде қабылдауға болмайтынының себебі осы.

Еңбек бөлінісі жүйелі фотографияның нақты кедергісін шешуге мүмкіндік береді: зерттелетін материалдың көлемінің көптігі. Көп мөлшердегі кескіндерді жасау тек оларды саябақтың қажеттіліктеріне сәйкес келетін уақыт аралығында бақыланатын бақылауларға айналдыруға болатын жағдайда ғана пайдалы. Талдау мүмкіндігінен жылдам өсетін мұрағат мәселені шешудің орнына оны кейінге қалдырады.

Жоғары бағалаулар Африка бойынша анықтау мүмкіндігінің айырмашылықтарын көрсетеді

Тәжірибелік салыстыру коб пен вартог үшін айтарлықтай жоғары бағаларды берді, ал басқа негізгі түрлер үшін нәтижелер салыстырмалы болды. Екі ең кішкентай сүтқоректі үшін, тар сенімділік аралықтарыЖануарларды жасыратын өсімдіктер әдістер арасындағы айырмашылықтарды түсіндіруде маңызды фактор болып қала берді.

Тар диапазон мынаны білдіреді статистикалық дәлдіктің жоғарылауы қарастырылған жағдайларда бағалаудың. Бұл барлық жануарлардың бақыланғанын дәлелдемейді, сондай-ақ барлық жүйелі қателіктерді жоққа шығармайды. Егер популяцияның бір бөлігі өсімдік жамылғысының астында көрінбесе, санақ біркелкі және толық емес болуы мүмкін. Бұл аспектілерді бөлу өлшенген жақсарудың қатесіз санақ уәдесіне айналуына жол бермейді.

Мінез-құлық айырмашылықтары фотографияның артықшылығын түсіндіруге көмектеседі. «Шекарасыз авиация» ұйымы кобтар мен бортогтарды ұшақ ұшып өткен кезде қозғалмайтын жануарлар ретінде сипаттайды, ал буйвол, өгіз және қараторғай қашып кетуі мүмкін. Қозғалыс бақылаушының назарын аударады; қозғалмайтын адамға көріністі ұзақ уақыт зерттеу қажет болуы мүмкін. Фотография сол көріністі сақтайды және ұшудан кейін оған уақыт бөлуге мүмкіндік береді.

Нәтижелерді дұрыс түсіндіру тарихи сериялар үшін де маңызды. Егер әдісті енгізу жануарлардың көп бөлігін анықтауға мүмкіндік берсе, ескі санақпен салыстыру популяцияның өсуін көрсетуі мүмкін. Өзгерісті көбеюге, өлімге немесе табиғатты қорғау шараларына жатқызбас бұрын, популяцияның қаншалықты өзгергенін бағалау қажет. анықтау мүмкіндігіПараллель эксперимент осы үзіліссіздікті талқылау үшін негіз ұсынады.

2024 жылы талқыланған докторлық диссертацияда, Александр Дельпланк Комоэ ісін қашықтықтан зондтау мен терең оқыту арасындағы кеңірек интеграция процесіне орналастырады. Жұмыста болжамды төмендеу сандық түрде анықталады Адам еңбегінің 98 пайызы Фотосуреттерді толығымен қолмен түсіндірумен салыстырғанда, нәтиже кескінді өңдеуге қатысты: бұл жалпы санақ шығындарының, ұшу сағаттарының немесе саябақты басқару іс-шараларының ұқсас төмендеуіне тең емес.

Сатып алу, жабдықты бақылау, деректерді басқару және статистикалық талдау әлі де ұйымдастырылуы керек. Фотографиялық талдауға үнемделген уақыт әдісті практикалық ете алады, бірақ операциялық бюджет бүкіл науқанды қамтуы керек. Арасындағы айырмашылық талдау тиімділігі және жалпы тиімділік қандай ресурстарды іс жүзінде босатуға болатынын және қайсысы қажет болып қалатынын бағалауға көмектеседі.

Ультражарықтар бақыланатын беттің ауданы мәселесін көтереді

Эволюция қолдануға қатысты аса жеңіл ұшақ«Шекарасыз авиация» 2024 жылы бегемоттарды зерттеу үшін пайдаланылған Комоэ жарқанат сұңқарын құжаттайды. Арзан платформаларды қабылдау мүмкіндігі техникалық мәселемен қатар жүреді: камераларды GPS және... инерциялық өлшеу бірлігі, үлгі алынған бетті жақсырақ қалпына келтіру үшін көзқарастағы өзгерістерді тіркеуге қабілетті. 2024 жылғы қарашадағы есепте бұл интеграция сынақ кезеңінде деп сипатталған.

Бағыт пен санау арасындағы байланыс тікелей. Ұшақ еңкейген кезде, суреттегі жер бедерінің бөлігі өзгереді; тек географиялық орналасуын білу кадрдың геометриясын толық сипаттамайды. Егер бақыланатын беткі аудан нашар бағаланса, тіпті дұрыс санау да дұрыс емес тығыздықты тудыруы мүмкін. Сондықтан санақ сапасы арасындағы байланысқа байланысты сенсор, ұшақтың қозғалысы және жер бедері, сондай-ақ жануарларды тану.

Басқару органы үшін арзан платформаның артықшылығы қайталанатын сауалнамаларды қолдау мүмкіндігінде жатыр. Дегенмен, жиілікті салыстырмалылықпен біріктіру керек: камераларды, бұрыштарды немесе іріктеу процедураларын өзгерту нәтижелерді өзгерте алады. Табиғатты қорғау үшін пайдалы мониторинг науқандар арасындағы айырмашылықтарды түсіндіруге болатындай етіп, фаунадағы өзгерістер мен бақылау жүйесі енгізген өзгерістерді ажыратуды талап етеді.

ЮНЕСКО Комоэнің басқару қажеттіліктерін бақылау, браконьерлікке қарсы күрес, жергілікті қоғамдастықтың қатысуы және тұрақты қаржыландыру ретінде анықтайды. Сүтқоректілер туралы ақпарат бұл іс-шараларды қолдай алады, бірақ ол тек табиғатты қорғау саясатының тиімділігін өлшемейді. Қанша жануардың болуы мүмкін деген сұраққа дәлірек бағалау жауап береді; вариацияны түсіндіру үшін экологиялық білім мен далалық бақылаулар да қажет.

OIPR, Aviation Sans Frontières Belgium және Льеж университетінің бірлескен жұмысы құжатталған жағдайды ұсынады зерттеулер мен әзірлемелер қоршаған ортаны бақылауға қолданылады. Фотография бақылауларды тексеруге мүмкіндік береді, HerdNet тексерілетін материалды азайтады, ал сарапшы идентификацияларды бақылауды сақтайды. Кейінгі науқандар үшін бұл процедуралардың үздіксіздігі өте маңызды болады: фауна туралы деректер алдыңғы және болашақ деректермен салыстырылған кезде басқару құндылығына ие болады.

Міне, сізді қызықтыруы мүмкін үш түсінік:

Ягуас орманында жасанды интеллект Амазонканың жасырын тіршілігін өлшейді
Мустангта жасанды интеллект дрондары шалғай Гималай тауларын патрульдейді
Пингвиндер және AI: Антарктидадағы бақылаудың ақылды бұрылысы