人工智能如何助力守護(hù)神秘“大貓”——高山雪豹
在空氣稀薄的尼泊爾上木斯塘(Upper Mustang)地區(qū),隨著一聲快門輕響,一臺紅外相機捕捉下山林一隅的動靜。在這片橫跨多個亞洲國家、總面積達(dá)77萬平方英里(比墨西哥還大)的高山區(qū)域中,世界上僅存的4000只雪豹中的一員,悄然走進(jìn)鏡頭。
以往,要在成千上萬張相機抓拍中找到這只雪豹的照片,保護(hù)區(qū)巡護(hù)員需要花費數(shù)小時進(jìn)行手動篩查。如今在人工智能的幫助下,這項工作可以自動完成。
“我們之所以關(guān)注雪豹,有兩個原因。第一,雪豹數(shù)量極為稀少,是氣候變化的一個指標(biāo)性物種;第二,它們的棲息地橫跨多個國家,分布于地球上最偏遠(yuǎn)、最復(fù)雜的高山地帶。”
—騰訊可持續(xù)社會價值事業(yè)部(SSV)生物多樣性保育主任馬堯
尼泊爾偏遠(yuǎn)而廣袤的上木斯塘地區(qū)是雪豹的重要棲息地。
追蹤跨越國界的高山精靈
雪豹被稱為“高山精靈”,活躍在橫跨多國的崎嶇山地,行動敏捷如風(fēng),悄無聲息地穿越國界,在雪地上幾乎不留爪印。追蹤這些頂級掠食者的行跡對保護(hù)它們及其棲息地至關(guān)重要,但這也意味著要在世界上最崎嶇的地形上部署紅外相機,并處理隨之產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)。
例如,僅尼泊爾境內(nèi)就部署了近800臺紅外相機。每臺相機每隔幾個月就會生成數(shù)千張圖片。而巡護(hù)員每花一小時篩查圖像,其原本用于打擊野外偷獵、預(yù)防野火或者與當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)合作的時間就要相應(yīng)縮減。如何將時間真正用在關(guān)鍵處,成為亟待解決的問題。
野外巡護(hù)員正在架設(shè)紅外相機。
人工智能解決方案
為了處理龐大的紅外相機數(shù)據(jù),騰訊開發(fā)了人工智能模型“物種之眼”,旨在提升動物保護(hù)的工作效率。
該系統(tǒng)可以從數(shù)千張圖片中識別雪豹,準(zhǔn)確率高達(dá)98%,而且可以在世界上最偏遠(yuǎn)的地方離線運行。該模型不僅能識別雪豹——事實上,其目前可識別286個物種,且可識別物種數(shù)量在不斷增加,預(yù)計到2025年底達(dá)到1500個。
與傳統(tǒng)的單一物種識別模型不同,該模型不需要大量數(shù)據(jù)來學(xué)習(xí)識別新物種,設(shè)置成本降低了70%。得益于此,它成為一款具備良好擴展性的工具,支持在不同地區(qū)和物種間開展更廣泛的野生動物保護(hù)工作。
紅外相機捕捉到的雪豹特寫照片。
這對自然保護(hù)工作者意味著什么?
- 節(jié)省時間:人工智能可以篩掉空片,有效標(biāo)記物種,節(jié)省了數(shù)天的手動篩查時間。它可以將所需的人力減半,讓巡護(hù)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(yōu)化數(shù)據(jù):更準(zhǔn)確、及時的雪豹種群數(shù)據(jù),支持更科學(xué)的政策制定,提升棲息地管理效果,幫助設(shè)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(wěn)定的數(shù)據(jù)處理幫助團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)風(fēng)險,合理安排保護(hù)優(yōu)先次序,更有效地評估工作進(jìn)展。
“人工智能可以幫助我們更快、更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)胤治鰯?shù)據(jù),不僅能從海量圖像數(shù)據(jù)中篩選出雪豹,還能識別出它們的獵物。”
—尼泊爾國家自然保護(hù)基金會保育主任C.P.Pokharel博士
超越技術(shù)范疇
“物種之眼”模型最初為中國雪豹研究而開發(fā),如今已適配應(yīng)用于尼泊爾。騰訊團(tuán)隊最近與尼泊爾國家自然保護(hù)基金會(NTNC)和中國山水自然保護(hù)中心共同舉辦了一次研討會,向來自尼泊爾、蒙古、巴基斯坦和其他地區(qū)的動物保護(hù)工作者介紹了這一系統(tǒng)。
這項跨越國界的合作與雪豹的行蹤一樣:雪豹從未局限于人類劃定的疆界,保護(hù)它們的行動亦當(dāng)跨越山海。
“雪豹對國界沒有概念。要想保護(hù)雪豹,我們的努力必須跨越國界。”
——山水自然保護(hù)中心呂植博士
一名騰訊工程師為當(dāng)?shù)氐谋S藛T開展“物種之眼”模型培訓(xùn)工作坊。
放眼全局
目前,全球僅有約2%的雪豹棲息地曾開展過系統(tǒng)研究,遠(yuǎn)低于科學(xué)家認(rèn)為有效保護(hù)所需的20%。利用人工智能來處理大量數(shù)據(jù),可以讓動物保護(hù)工作者專注于更重要的任務(wù):避免雪豹這種大型貓科動物就此滅絕。
雖然有時候科技與自然看似不相關(guān),但雪豹保育的故事恰恰證明:科技可以成為橋梁,連接國家,跨越物種,助力人類共同應(yīng)對個體難以解決的復(fù)雜挑戰(zhàn)。
下一次喜馬拉雅地區(qū)紅外相機咔嚓響起時,巡護(hù)員們將準(zhǔn)備就緒,更好地守護(hù)這些高山精靈。
當(dāng)?shù)乇S耸繙y試“物種之眼”模型。