Το Wildlife Insights συμβάλλει στην καταγραφή της βιοποικιλότητας, καθώς και της ευάλωτης φύσης της

“Όταν μπαίνουμε σε ένα τροπικό δάσος, δεν βλέπουμε το 90 τοις εκατό των ζώων που ζουν σε αυτό”, λέει ο Jorge Ahumada, ένας έμπειρος βιολόγος της άγριας ζωής για τον οργανισμό Conservation International. Αλλά ακόμη και αν δεν μπορούμε να δούμε την άγρια ζωή σε μια ζούγκλα της Νότιας Αμερικής, ή στους θάμνους της Αυστραλίας, ή σε μια οροσειρά της Βόρειας Αμερικής, τα ζώα είναι εκεί, παραμένοντας ήσυχα και κρυμμένα μέχρι να φύγουν οι άνθρωποι για να μπορέσουν να μετακινηθούν και να κυνηγήσουν.

Με τη βοήθεια κρυφών καμερών παρακολούθησης με ανιχνευτή κίνησης (γνωστές και ως κατασκοπευτικές κάμερες), του Google Cloud και μοντέλων τεχνητής νοημοσύνης, ειδικοί για την προστασία της άγριας ζωής σαν τον Ahumada μπορούν να παρακολουθήσουν τα άγρια ζώα σε μέρη όπως η λεκάνη του ποταμού Caño Cristales στην Κολομβία, χρησιμοποιώντας εικόνες από αθέατους μυρμηγκοφάγους, ιαγουάρους και πιθήκους, ώστε να μετρήσουν και να μελετήσουν τα είδη και τη βιοποικιλότητα. Το Wildlife Insights, μια πρωτοβουλία του προγράμματος Google Earth Outreach’s Nature Conservation, ανακοινώθηκε το 2019 με σκοπό να βοηθήσει τους ειδικούς για την προστασία της άγριας ζωής αλλά και τις τοπικές κοινότητες να μειώσουν τις χρονοβόρες μη αυτοματοποιημένες εργασίες της επεξεργασίας και ανάλυσης εικόνων, ανταλλάσσοντας παράλληλα γνώσεις με άλλους ερευνητές σε όλο τον κόσμο και προστατεύοντας τα είδη από τον κίνδυνο εξαφάνισης.

Η πλατφόρμα Wildlife Insights βοηθά τους οικολόγους να μοιράζονται, να ταυτοποιούν, να διαχειρίζονται και να αναλύουν online τις εικόνες από την άγρια ζωή. Στη διαδικτυακή εφαρμογή Wildlife Insights, οι χρήστες μπορούν να περιηγηθούν στη μεγαλύτερη στον κόσμο συλλογή με φωτογραφίες της άγριας ζωής, η οποία είναι διαθέσιμη στο κοινό.

Η τεχνητή νοημοσύνη επιταχύνει την ανάλυση των εικόνων της άγριας ζωής

Σε κάθε έργο προστασίας της άγριας ζωής που περιλαμβάνει εικόνες από κάμερες παρακολούθησης, μεγάλο μέρος της δουλειάς έγκειται στη χειροκίνητη προβολή εκατομμυρίων εικόνων και στην αναγνώριση των ειδών. Έως και το 80 τοις εκατό των φωτογραφιών μπορεί να μην περιλαμβάνουν άγρια ζώα, επειδή η απομακρυσμένη κάμερα ενεργοποιήθηκε από άλλες αιτίες, όπως το χορτάρι που κυματίζει όταν το φυσάει ο άνεμος. Πολλές εικόνες μπορεί να είναι πολύ σκοτεινές ή τα ζώα μπορεί να κρύβονται πίσω από δέντρα ή θάμνους και έτσι να είναι δύσκολο να τα διακρίνει κανείς. Ακόμη και όταν ολοκληρωθεί η ταυτοποίηση των ειδών, τα δεδομένα που συλλέγονται παραμένουν συχνά εντός του συγκεκριμένου έργου, αντί να κοινοποιούνται στην παγκόσμια κοινότητα.

Στην Google, δεσμευόμαστε να μοιραζόμαστε την τεχνολογία, τις μεθόδους και τη χρηματοδότηση για να βοηθάμε οργανώσεις σε όλο τον κόσμο να κάνουν περισσότερα για τον πλανήτη. Χρησιμοποιώντας το Google Cloud AI Platform Predictions και ένα προσαρμοσμένο μοντέλο AI, το οποίο δημιουργήθηκε από μια ομάδα της Google, το Wildlife Insights μπορεί να ταξινομήσει τις εικόνες από κάμερες παρακολούθησης μέχρι και 3.000 φορές ταχύτερα από ό,τι ο άνθρωπος, αναλύοντας 3,6 εκατομμύρια φωτογραφίες την ώρα. Μόλις οι ερευνητές ανεβάσουν τις φωτογραφίες, το Wildlife Insights προβλέπει αυτόματα ποιες εικόνες είναι κενές με ένα ορισμένο επίπεδο ακρίβειας, και για εκείνες που περιέχουν άγρια ζώα, η τεχνητή νοημοσύνη προβλέπει το είδος. Οι ερευνητές της άγριας ζωής στη συνέχεια αποδέχονται ή διορθώνουν την πρόβλεψη του μοντέλου AI, βελτιώνοντας με αυτόν τον τρόπο την αξιοπιστία του μοντέλου.

Προκειμένου να αναπτύξει αυτή την ικανότητα αναγνώρισης, η πλατφόρμα ξεκίνησε με εννέα εκατομμύρια εικόνες από τους έξι συνεργαζόμενους φορείς του έργου: Wildlife Conservation Society, Smithsonian Conservation Biology Institute, North Carolina Museum of Natural Sciences, WWF, Zoological Society of London, και Conservation International.

Η Google χρησιμοποίησε τις εννέα εκατομμύρια εικόνες από την άγρια ζωή ως δεδομένα εκπαίδευσης για τη δημιουργία μοντέλων αναγνώρισης των ειδών με το TensorFlow. Το σύνολο δεδομένων εκπαίδευσης συνεχίζει να εμπλουτίζεται με νέα δεδομένα. Πρόσφατες εξελίξεις στο Wildlife Insights περιλαμβάνουν την αναγνώριση περισσότερων ειδών. Ολόκληρη η πλατφόρμα είναι σχεδιασμένη ώστε να μπορεί να εμπλουτίζεται σε μεγάλη κλίμακα και αναπτύχθηκε με βάση το Google Cloud Platform.

Το αποτέλεσμα είναι ότι το Wildlife Insights ενοποιεί τα δεδομένα για τα είδη και μειώνει τον χρόνο που χρειάζεται για την εξαγωγή ουσιαστικών στοιχείων, βελτιώνοντας παράλληλα τα παγκόσμια δεδομένα για την άγρια ζωή στο Map of Life. Οι ερευνητές της άγριας ζωής μπορούν να εκτιμήσουν καλύτερα πόσο αφθονούν τα είδη, πού βρίσκονται και πώς μετακινούνται από τόπο σε τόπο. Οι υπεύθυνοι χάραξης πολιτικής μπορούν να χρησιμοποιήσουν αυτές τις πληροφορίες για να επιλέξουν πού και πώς πρέπει να αλλάξουν τα όρια των προστατευόμενων περιοχών. Στο μέλλον, ελπίζουμε ότι κάθε φυσιολάτρης με μια κρυφή κάμερα παρακολούθησης στην αυλή του θα μπορεί να συνεισφέρει στη συλλογή δεδομένων μεγάλης κλίμακας για επιστημονική μελέτη.

Ο Ahumada έχει αντιληφθεί προσωπικά την αξία μιας φωτογραφίας ως εμπειρικού στοιχείου. Ενώ βρισκόταν σε ένα δάσος στην Κολομβία μελετώντας τους πιθήκους-αράχνες, ο Ahumada είδε έναν σκύλο θαμνώνων αλλά δεν υπήρχε καμία καταγραφή για το είδος αυτό στην περιοχή και κανείς δεν πήρε στα σοβαρά το περιστατικό. Είκοσι χρόνια αργότερα, κοιτούσε τις εικόνες από ένα δίκτυο καμερών παρακολούθησης που είχαν τοποθετηθεί σε ένα παρόμοιο δάσος. Έκπληκτος, βρήκε μια εικόνα του ίδιου είδους σκύλων που είχε δει τόσα χρόνια πριν, σαφή απόδειξη ότι πράγματι το συγκεκριμένο είδος ζούσε σε αυτό το δάσος.

Αναζητώντας σημάδια ανάκαμψης μετά τις πυρκαγιές στην Αυστραλία

Σχεδόν 3 δισεκατομμύρια ζώα επλήγησαν από τις πυρκαγιές που ξέσπασαν στην Αυστραλία τα καλοκαίρια του 2019 και του 2020. Το Wildlife Insights βοηθά ομάδες οικολόγων στην Αυστραλία όπως το World Wide Fund (WWF) for Nature Australia να ανεβάζουν και να κοινοποιούν φωτογραφίες από τις πληγείσες περιοχές που έχουν τραβηχτεί με κάμερες παρακολούθησης, ώστε να διαμορφωθεί μια πιο ξεκάθαρη εικόνα για το πώς επιβιώνουν μετά τις φωτιές τα άγρια ζώα της Αυστραλίας. Ξεκινώντας από τις αρχές του 2021, τοποθετήθηκαν περισσότερες από 600 κρυφές κάμερες παρακολούθησης στις περιοχές που επλήγησαν από τις πυρκαγιές, με σκοπό να χρησιμοποιηθούν τα δεδομένα τους για να εντοπίσουν ποια είδη επιχειρούν ενδεχομένως να επιστρέψουν στα κατεστραμμένα ενδιαιτήματά τους.

Ο Darren Grover, επικεφαλής του Healthy Land and Seascapes for WWF-Australia, τοποθέτησε τις πρώτες 100 κάμερες στη νήσο Καγκουρό της Νότιας Αυστραλίας, με σκοπό εν μέρει να εντοπίσει την παρουσία στο νησί του dunnart, ενός μικρού, γκριζόχρωμου, νυχτόβιου μαρσιποφόρου ζώου που συχνά διαφεύγει της προσοχής των ερευνητών. Επειδή το dunnart μοιάζει πολύ με ποντίκι, οι ειδικοί για την προστασία της φύσης, όπως ο Grover, έπρεπε να δουν προσεκτικά εκατοντάδες φωτογραφίες για να μπορέσουν να το εντοπίσουν.

Ευτυχώς, μία από τις κάμερες κατέγραψε την εικόνα ενός dunnart. “Κάτι που σίγουρα θα σας πει οποιοσδήποτε έχει τραβήξει χιλιάδες φωτογραφίες από τις διακοπές του είναι ότι η ταξινόμηση και η οργάνωση εικόνων και υλικού βιντεοσκόπησης είναι μια χρονοβόρα και επίπονη διαδικασία”, λέει ο Grover. “Η ανάλυση των εικόνων του αισθητήρα μιας κάμερας απαιτεί συνήθως τεχνογνωσία για να ξεχωρίσεις τις καλύτερες εικόνες, να αποφασίσεις ποιες από αυτές μπορείς να διαγράψεις, ενώ μπορεί να δεις εκατοντάδες κενές εικόνες μέχρι να πετύχεις αυτό που ψάχνεις.”

Με το Wildlife Insights, ερευνητές όπως ο Grover μπορούν να ανεβάσουν τις εικόνες τους, να αναγνωρίσουν γρήγορα εκατοντάδες είδη, όπως το dunnart, και να απορρίψουν γρήγορα τις κενές εικόνες. Συνεχίζει ο Grover, “Αυτές οι εικόνες θα μας βοηθήσουν να μάθουμε ποια είδη κατάφεραν να επιβιώσουν στις ζώνες των πυρκαγιών και να αποφασίσουμε πού χρειάζεται να εστιάσουμε τις ενέργειες αποκατάστασης”.

Δίνοντας μάχη με τον χρόνο και την καταστροφή των ενδιαιτημάτων

Ο χρόνος μπορεί να μοιάζει ότι κυλά αργά στα δάση, τα βουνά και τις παράκτιες υδάτινες οδούς όπου φτιάχνουν τα σπίτια τους τα άγρια ζώα. Ωστόσο, για τους ερευνητές όπως η Angélica Diaz Pulido από το Instituto Humboldt, η οποία εργάζεται μαζί με τον Ahumada στα τροπικά δάση της Κολομβίας, η καταστροφή των ενδιαιτημάτων προχωρά με ταχύτερους ρυθμούς από όσο μπορούν να αντιληφθούν οι άνθρωποι, δημιουργώντας επείγουσα ανάγκη για την ανταλλαγή και τη μελέτη των δεδομένων πεδίου που κοινοποιούνται μέσω του Wildlife Insights.

“Οι προκλήσεις που αντιμετωπίζουμε εμείς οι ερευνητές της βιοποικιλότητας εστιάζουν στη γρήγορη διενέργεια ερευνών και στην έγκαιρη πληροφόρηση εκείνων που λαμβάνουν τις αποφάσεις”, λέει η Diaz Pulido. “Όταν συναντάς κάτι τόσο μοναδικό όσο ο ποταμός Caño Cristales, δεν μπορείς παρά να σκεφτείς πόσο ευάλωτο είναι.” Με τη βοήθεια του Wildlife Insights και της τεχνολογίας της Google, οικολόγοι όπως η Diaz Pulido μπορούν να συμβάλλουν στη διατήρηση της ομορφιάς των ειδών της άγριας φύσης.