هوش مصنوعی یکی از سه فناوری نوظهور و برتر برای حفاظت از حیات‌وحش است. توسعه‌‎ی هوش مصنوعی می‌تواند به حفاظت از گونه‌های جانوری در سراسر جهان کمک بیشتری کند.
البته برخی تحت تاثیر فیلم‌های علمی-تخیلی معتقدند که هوش مصنوعی (AI) علیه انسان‌ها شورش می‌کند. اما محیط‌بانان به استقبال هوش مصنوعی رفته‌اند و از آن برای بهبود حال زمین استفاده می‌کنند. آن‌ها هوش مصنوعی را راهکاری فناورانه و راه حلی نوآورانه برای مقابله با بحران تنوع زیستی و تغییرات اقلیمی می‌دانند.

هوش مصنوعی برای نجات حیات وحش

مجله گیچ gich.ir به نقل از گاردین: هوش مصنوعی یکی از سه فناوری نوظهور و برتر برای حفاظت از حیات‌وحش است. از دوربین تله‌ای و تصاویر ماهواره‌ای گرفته تا دستگاه ضبط‌ صدا. این گزارش خاطرنشان می‌کند: هوش مصنوعی می‌تواند یاد بگیرد که چگونه از بین هزاران عکس، گونه‌های کمیاب را شناسایی کند. یا صرفا حضور و تردد حیوانات را بدون ساعت‌ها ضبط متفرقه انجام دهد. بنابراین هوش مصنوعی باعث کاهش اشتباه، مدت زمان بررسی و استخراج تصاویر مرتبط و افزایش سرعت عملیات حفاظتی می‌شود.

امروزه هوش مصنوعی به محافظت از گونه‌های متنوعی مانند نهنگ‌های گوژپشت، کوالاها و پلنگ‌های برفی کمک می‌کند. دانشمندان، محققان و محیط‌بانان از آن برای کارهایی مانند امداد رسانی و مقابله با شکارچیان غیر قانونی و پایش و حفاظت از حیات وحش استفاده می‌کنند. هوش مصنوعی از یادگیری ماشین (ML) که از الگوریتم‌ها و مدل‌ها برای یادگیری، درک و تطبیق برخوردار است. هوش مصنوعی کار صدها نفر را انجام دهد. سرعت پردازش و ارائه‌ی راهکار هوش مصنوعی بسیار زیاد است.

هوش مصنوعی و محیط زیست

پنج پروژه حفاظت از تنوع زیستی به کمک هوش مصنوعی

۱. هوش مصنوعی برای مقابله با شکارچیان غیرمجاز

پارک ملی کافوی زامبیا خانه بیش از ۶۶۰۰ فیل ساوانای آفریقایی است. این پارک ملی ۲۲۴۰۰ کیلومتر مربع مساحت دارد. به همین دلیل مقابله با شکار غیرقانونی به یک چالش لجستیکی بزرگ تبدیل شده است. ماهیگیری غیرقانونی در دریاچه Itezhi-Tezhi در مرز پارک نیز مشکل ساز شده است. شکارچیان غیرقانونی در پوشش ماهیگیران به پارک ورود و خروج می‌کنند. گاهی در تاریکی و به کمک استتار به داخل پارک تردد می‌کنند.

اتحادیه حفاظت از محیط زیست پیوسته؛ متشکل از سازمان مردم نهاد تکاوران حفاظت حیات‌وحش، دپارتمان پارک‌های ملی و حیات وحش زامبیا و سایر شرکا است. این اتحادیه از هوش مصنوعی برای مقابله با شکار غیرقانونی استفاده می‌کند. آن‌ها حصاری مجازی به طول ۱۹ کیلومتر در سراسر دریاچه Itezhi-Tezhi ایجاد کرده‌اند. دوربین‌های حرارتی مادون قرمز (FLIR) در طول روز و شب تردد هر قایقی در داخل و خارج منطقه را رصد می‌کند.

هوش مصنوعی می تواند یک تغییر دهنده بازی باشد… این فناوری تعداد کمی از رنجرها را قادر می سازد تا نظارت شبانه روزی را ارائه دهند.
دوربین‌هایی که در سال ۲۰۱۹ نصب شده‌اند، توسط محیط‌بان‌ها به‌صورت دستی بررسی می‌شوند. آن‌ها بعد از پردازش انسانی می‌توانند به نشانه‌های فعالیت غیرقانونی پاسخ دهند. اما اکنون FLIR AI برای تشخیص خودکار قایق‌هایی که وارد پارک می‌شوند آموزش دیده است.

کارایی را افزایش داده و نیاز به نظارت دستی دائمی را کاهش می‌دهد. دیگر حرکت امواج و عبور پرندگان باعث فعال شدن سامانه هشدار نمی‎شود. چون هوش مصنوعی آموزش داده شده که صرفا به موارد مشخصی مانند قایق و انسان واکنش نشان دهد. پس با هر تحرکی دچار اشتباه نمی‌شود.

ایان هود، مشاور فنی ویژه در GRI می‌گوید: «مدت‌ها است که منابع کافی برای ایمن کردن مناطق حفاظت‌شده وجود ندارد. تماشای فیلم دوربین‌های متعدد ممکن نیست. هوش مصنوعی می‌تواند ورق را برگرداند. زیرا صرفا عبور غیرقانونی قایق‌ها را زیر نظر دارد و بلافاصله تیم‌های تکاور را آگاه می‌کند. این فناوری باعث افزایش توانمندی تعداد کمی از محیط بانان در پایش و نظارت شبانه روزی سراسر دریاچه Itezhi-Tezhi شده است.

۲. هوش مصنوعی و بررسی علت بحران آب برزیل

برزیل در ۳۰ سال گذشته بیش از ۱۵٪ از آب های سطحی خود را از دست داده است. بحرانی که تنها با کمک هوش مصنوعی آشکار شده است. رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و تالاب‌ها با فشار روز افزون ناشی از افزایش جمعیت، توسعه اقتصادی، جنگل‌زدایی و اثرات بدتر مواجه شده‌اند.

اما تا زمان ورود هوش مصنوعی برای کشف مسئله هیچ کس بزرگی بحران آب را درک نکرده بود. هوش مصنوعی بیش از ۱۵۰۰۰۰ تصویر ماهواره‌ای را پردازش کرد. تصاویری که از سال ۱۹۸۵ تا ۲۰۲۰ تهیه شده بود. در نهایت اطلاعات تازه‌ای را به کارفرمایان پروژه داد که علت بحران آب به وجود آمده را ملموس و قابل درک می‌کرد.

در این پروژه به کمک هوش مصنوعی مشخص شد:

۱. رودخانه سیاه، یکی از شاخه های اصلی آمازون است. همینطور یکی از ۱۰ رودخانه بزرگ جهان. این رود ۲۲٪ از آب‌های سطحی خود را از دست داده است.

۲. پانتانل بزرگترین تالاب گرمسیری جهان است. در بخش برزیلی آن ۷۴% از آب‌های سطحی از دست رفته است. چنین تلفاتی برای حیات وحش مردم و طبیعت ویرانگر است. پانتانل زیستگاه ۴۰۰۰ گونه گیاهی و جانوری از جمله جگوار، تاپیر و آناکوندا است.

کاسیو برناردینو، سرپرست پروژه آب MapBiomas WWF-Brasil می‌گوید: «فناوری هوش مصنوعی تصویر واضح و تکان‌دهنده‌ای به ما ارائه کرد. بدون فناوری هوش مصنوعی و ML، ما هرگز نمی‌دانستیم که وضعیت چقدر جدی است، چه رسد به اینکه داده‌هایی برای متقاعد کردن مردم داشته باشیم. اکنون می‌توانیم برای مقابله با چالش‌های پیش رو برای تنوع زیستی و جوامع، گام برداریم.»

۳. کمک هوش مصنوعی در یافتن نهنگ‌ها

آگاهی از محل نهنگ‌ها اولین گام حفاظت از آن‌ها است. مانند شناسایی و ایجاد مناطق حفاظت شده‌ی دریایی برای محافظت از آن‌ها است. تعیین موقعیت نهنگ‌های گوژپشت‌ها در اقیانوس های وسیع با چشم غیر مصلح دشوار است. اما “آواز” متمایز آن‌ها می‌تواند صدها مایل زیر آب پخش شود.
آن آلن، اقیانوس شناس پژوهشی نوآآ، می‌گوید: سازمان ملی اقیانوسی و جوی (Noaa) در جزایر اقیانوس آرام مستقر است.

این سازمان از ضبط صوت برای نظارت بر جمعیت پستانداران دریایی در نقاط دور دست استفاده کند. طی ۱۴ سال، حدود ۱۹۰۰۰۰ ساعت صدا جمع آوری کرده ایم. زمان زیادی طول می کشد تا به صورت دستی صداهای نهنگ را شناسایی کرد.

در سال ۲۰۱۸، Noaa با گروه Google AI for Social Good’s bioacoustics برای ایجاد یک مدل ML همکاری کرد. هدف آن‌ها تشخیص و تفکیک صدای نهنگ گوژپشت بود.

آلن می‌گوید: «ما در شناسایی صدای نهنگ گوژپشت در آرشیومان بسیار موفق بودیم. الگوهایی از حضور آن‌ها در جزایر هاوایی و جزایر ماریانا را ایجاد کردیم. همچنین متوجه حضور نهنگ گوژپشت در صخره‌های کینگمن شدیم. مکانی که قبلاً هرگز حضور گوژپشت را ثبت نکرده بود. این تحلیل جامع داده‌های ما بدون هوش مصنوعی امکان‌پذیر نبود.»

۴. هوش مصنوعی برای محافظت از کوالا

جمعیت کوالاهای استرالیا در حال کاهش جدی است. دلیل آن تخریب زیستگاه، حمله سگ‌های خانگی، تصادفات جاده‌ای و آتش‌سوزی‌های جنگلی است. اما بدون اطلاع از تعداد و مکان کوالاها عملیات نجات آن‌ها چالش برانگیز است.

گرانت همیلتون، دانشیار اکولوژی در دانشگاه فناوری کوئینزلند (QUT) یک مرکز هوش مصنوعی حفاظتی (با بودجه فدرال و Landcare استرالیا) برای شمارش کوالاها و سایر حیوانات در معرض خطر ایجاد کرده است. این مرکز با استفاده از پهپادها و تصویربرداری مادون قرمز قدر به رصد حیوانات است. طوری که الگوریتم هوش مصنوعی به سرعت فیلم‎‌های فروسرخ را تجزیه و تحلیل می‌کند. هوش مصنوعی الگوی گرمایی حیوانات را تفکیک کرده و تعیین می‌کند کدام کوالا است.

همیلتون پس از آتش‌سوزی‌های ویرانگر استرالیا در سال‌های ۲۰۱۹ و ۲۰۲۰ از این سیستم برای شناسایی جمعیت‌های کوالای زنده‌مانده به‌ویژه در جزیره کانگورو استفاده کرد.

همیلتون می گوید: «این یک پروژه تغییر دهنده بازی به نفع محافظت از کوالاها است. الگوریتم‌های قدرتمند هوش مصنوعی قادرند ساعت‌های بی‌شماری از فیلم‌های ویدئویی را تجزیه و تحلیل کنند. همینطور کوالاها را از بسیاری از حیوانات دیگر در درختان انبوه شناسایی کنند. این سیستم به گروه‌های مراقبت از زمین، گروه‌های حفاظتی و سازمان‌هایی که روی حفاظت و نظارت بر گونه‌ها کار می‌کنند اجازه می‌دهد تا مناطق وسیعی را در هر نقطه از استرالیا بررسی کنند و داده‌ها را برای پردازش آن‌ها برای ما در QUT ارسال کنند.

او می افزاید: «ما به طور فزاینده ای شاهد استفاده از هوش مصنوعی در حفاظت خواهیم بود. در پروژه فعلی، ما به سادگی نمی‌توانستیم بدون هوش مصنوعی این کار را با سرعت و دقت انجام دهیم.»

۵. هوش مصنوعی و شمارش حیات وحش

نجات گونه‌های در آستانه انقراض در حوضه کنگو، دومین جنگل بزرگ بارانی جهان، کار بزرگی است. همکاری شرکت Appsilon با دانشگاه استرلینگ و آژانس پارک‌های ملی گابن (ANPN) از سال ۲۰۲۰ شروع شد. هدف آن‌ها توسعه الگوریتم طبقه‌بندی تصویر با هوش مصنوعی Mbaza برای نظارت بر تنوع زیستی در مقیاس بزرگ در پارک‌های ملی لوپه و واکا گابن همکاری کرد.
رنجرها از دوربین‌های خودکار برای رصد گونه‌های مختلف استافده می‌کردند. گونه‌های مانند فیل‌های جنگلی آفریقایی، گوریل‌، شامپانزه‌ و پانگولین‌ها. سپس رنجر‌ها باید به روش دستی داده‌های جمع‌آوری شده را بررسی می کردند. پردازش و دسته‌بندی میلیون‌ها عکس ممکن است ماه ها یا سال ها طول بکشد. در کشوری که هر ماه حدود ۱۵۰ فیل را به خاطر شکارچیان غیرقانونی از دست می دهد، زمان اهمیت دارد.

هوش مصنوعی Mbaza در سال ۲۰۲۰. این الگوریتم برای تجزیه و تحلیل بیش از ۵۰۰۰۰ تصویر بکار گرفته شد. این تصاویر از ۲۰۰ دوربین تله‌ای در ۷۰۰۰ کیلومتر مربع از جنگل جمع‌آوری شده بودند. هوش مصنوعی مبازا حداکثر ۳۰۰۰ تصویر در ساعت را طبقه بندی می کند و تا ۹۶% دقت دارد.

محیط‌بانان به کمک Mbaza می توانند حیوانات را زیر نظر بگیرند و ردیابی کنند. ناهنجاری ها یا علائم هشدار به سرعت شناسایی و اعلام می‌شود. محیط‌بانان به سرعت می‌توانند وارد عملیات شوند. این الگوریتم همچنین به صورت آفلاین بر روی یک لپ‌تاپ معمولی کار می‌کند، که در مکان‌هایی که اتصال به اینترنت وجود ندارد یا اتصال ضعیفی دارند، مفید است.

دکتر رابین ویتاک، پژوهشگر فوق دکترا در دانشگاه استرلینگ، می‌گوید: «بسیاری از پستانداران جنگل‌های آفریقای مرکزی توسط تجارت ناپایدار، تغییر کاربری زمین و بحران آب و هوای جهانی تهدید می‌شوند. کار Appsilon بر روی برنامه هوش مصنوعی Mbaza به حافظان محیط زیست این امکان را می دهد تا به سرعت تهدیدات تنوع زیستی را شناسایی کرده و به آن‌ها پاسخ دهند. این پروژه با ۲۰۰ دوربین تله در پارک های ملی لوپه و واکا در گابن آغاز شد. اما از آن زمان، صدها دوربین دیگر در سراسر غرب و مرکز آفریقا مستقر شده است. در گابن، دولت و آژانس پارک های ملی قصد دارند دوربین ها را در سراسر کشور مستقر کنند. هوش مصنوعی Mbaza می تواند به همه این پروژه ها کمک کند تا تجزیه و تحلیل داده ها را سرعت بخشند.

*به گزارش Wildlabs.net

ویراستار: احسان میرزائی