人工智能如何助力守護神秘“大貓”——高山雪豹
在空氣稀薄(bo)的尼(ni)泊爾(er)上木斯塘(tang)(Upper Mustang)地區,隨著一(yi)聲快門輕響,一(yi)臺紅外相機捕捉(zhuo)下山林一(yi)隅(yu)的動靜。在(zai)這片(pian)橫跨多個亞洲國家(jia)、總面積達77萬平方英里(li)(比墨西哥還(huan)大(da))的高(gao)山區域中,世界上僅存的4000只雪豹中的一(yi)員,悄然走(zou)進鏡(jing)頭(tou)。
以(yi)往,要在成千上萬張相機(ji)抓拍中找到這(zhe)只(zhi)雪(xue)豹(bao)的(de)照片(pian),保護區巡(xun)護員需(xu)要花(hua)費數小時進(jin)行手動篩(shai)查。如今在人(ren)工智能(neng)的(de)幫助(zhu)下(xia),這(zhe)項工作(zuo)可以(yi)自(zi)動完(wan)成。
“我們(men)(men)之所以關注雪(xue)豹,有兩(liang)個原因。第一,雪(xue)豹數(shu)量極為(wei)稀少(shao),是氣候變化的一個指標(biao)性(xing)物(wu)種;第二,它(ta)們(men)(men)的棲息(xi)地(di)橫(heng)跨多個國家,分(fen)布于地(di)球上最(zui)偏遠、最(zui)復雜的高山地(di)帶。”
—騰訊可持(chi)續社(she)會價值(zhi)事業(ye)部(SSV)生物多樣性保育主任馬堯
尼泊(bo)爾偏遠而(er)廣袤的上(shang)木斯(si)塘地區是雪豹(bao)的重要棲息地。
追蹤跨越國界的高山精(jing)靈
雪豹被(bei)稱為“高山精靈”,活躍在(zai)(zai)橫跨多國的崎(qi)(qi)嶇山地(di)(di),行動(dong)敏捷如(ru)風,悄(qiao)無聲(sheng)息地(di)(di)穿越國界,在(zai)(zai)雪地(di)(di)上(shang)幾乎不(bu)留爪印(yin)。追蹤(zong)這(zhe)些頂級(ji)掠食者(zhe)的行跡對保護它(ta)們及(ji)其棲息地(di)(di)至關重要,但這(zhe)也意味著要在(zai)(zai)世界上(shang)最崎(qi)(qi)嶇的地(di)(di)形(xing)上(shang)部(bu)署紅(hong)外相(xiang)機(ji),并處理隨(sui)之產生的海量(liang)數據(ju)。
例(li)如,僅尼泊爾境內就部署了近800臺紅外(wai)相(xiang)機。每臺相(xiang)機每隔幾個月就會生成數(shu)千張圖(tu)片。而巡護(hu)員每花一小時(shi)篩(shai)查圖(tu)像,其原本用于打擊野外(wai)偷獵、預(yu)防野火(huo)或者(zhe)與當地社區合作的時(shi)間就要(yao)相(xiang)應縮減。如何將時(shi)間真正(zheng)用在關鍵處(chu),成為亟待解決的問題。
野(ye)外(wai)巡護(hu)員正在架設紅外(wai)相機。
人工智(zhi)能解決方案
為(wei)了處理龐大的紅外相機數據(ju),騰訊開發了人工(gong)智能模型“物種之眼”,旨在提升動(dong)物保護的工(gong)作效率。
該系統可以從數千張圖片(pian)中識別雪豹,準確(que)率高達98%,而且可(ke)以在世界上最偏遠的地方(fang)離線運行。該(gai)模型不僅能識(shi)別(bie)(bie)雪(xue)豹——事實(shi)上,其目(mu)前可(ke)識(shi)別(bie)(bie)286個物種,且可識別物種數量在不斷增(zeng)加,預計到2025年底達到1500個。
與傳統的單(dan)一物(wu)種(zhong)識別(bie)(bie)模(mo)型(xing)不同,該模(mo)型(xing)不需要大(da)量數據(ju)來(lai)學習識別(bie)(bie)新物(wu)種(zhong),設(she)置成(cheng)本降低了70%。得益于此,它(ta)成為一(yi)款具備良好(hao)擴展性的(de)工具,支持在不同地區(qu)和(he)物種間開展更廣泛的(de)野生動(dong)物保護工作。
紅外相機捕捉到的雪豹特寫照片。
這對自然保護工作者意味著什么?
- 節省時間:人工智能可以篩掉空片,有效標記物種,節省了數天的手動篩查時間。它可以將所需的人力減半,讓巡護員能夠集中精力解決更緊迫的問題,如野火防控和非法偷獵。
- 優化數據:更準確、及時的雪豹種群數據,支持更科學的政策制定,提升棲息地管理效果,幫助設計更有效的措施來緩解人獸沖突,確保將資源用在最需要的地方。
- 提高成效:快速且穩定的數據處理幫助團隊發現風險,合理安排保護優先次序,更有效地評估工作進展。
“人工(gong)智(zhi)能可以(yi)幫(bang)助我們更快(kuai)、更嚴謹地分析(xi)數據,不僅(jin)能從海(hai)量圖像數據中篩選出(chu)雪豹,還(huan)能識別出(chu)它(ta)們的(de)獵物。”
—尼(ni)泊爾國家自然保護基(ji)金會保育(yu)主任(ren)C.P.Pokharel博士
超越技術(shu)范疇
“物種(zhong)之眼(yan)”模(mo)型最初(chu)為中(zhong)國雪豹研究而開發,如今已(yi)適配應(ying)用于尼(ni)泊(bo)爾。騰訊團隊最近與尼(ni)泊(bo)爾國家自然保護基(ji)金會(NTNC)和(he)中國山水自然保護中心共同舉(ju)辦了一次研討會(hui),向來自尼泊爾、蒙(meng)古、巴基(ji)斯坦和(he)其他(ta)地區的動(dong)物保護工作者介紹了這(zhe)一系統。
這項跨越國界的合作與(yu)雪豹(bao)的行蹤一(yi)樣(yang):雪豹(bao)從未(wei)局限于(yu)人類劃定的疆(jiang)界,保(bao)護它(ta)們的行動亦當跨越山海。
“雪(xue)豹對國(guo)界沒有概念。要想保(bao)護雪(xue)豹,我們的努力(li)必(bi)須跨越國(guo)界。”
——山水自然保護中(zhong)心(xin)呂植(zhi)博士
一(yi)名騰訊工程師(shi)為(wei)當地的(de)保育人(ren)員開展(zhan)“物種之眼”模型(xing)培訓(xun)工作坊。
放眼全局
目前,全球僅有約2%的(de)雪豹棲息地(di)曾開(kai)展過系統研(yan)究,遠低(di)于科學家認為有(you)效保護所需(xu)的(de)20%。利用人工智能來處理大量數據(ju),可以讓(rang)動(dong)物保護(hu)工作者(zhe)專注于(yu)更重(zhong)要的(de)任務:避免雪豹這種大型貓(mao)科動(dong)物就此滅絕(jue)。
雖然(ran)有(you)時候科技與自然(ran)看(kan)似不相關(guan),但雪豹(bao)保(bao)育的故事恰(qia)恰(qia)證(zheng)明:科技可以(yi)成(cheng)為(wei)橋梁,連(lian)接國(guo)家,跨越物(wu)種,助力人類共(gong)同應(ying)對個體(ti)難以(yi)解(jie)決的復雜挑(tiao)戰。
下(xia)一次(ci)喜馬拉雅地區紅外相機咔嚓響起時,巡(xun)護員們將準備就緒,更好地守護這(zhe)些高山精靈。
當(dang)地(di)保育(yu)人士測試“物種之眼”模(mo)型。