Nie miesiące, a dni. Sztuczna inteligencja drastycznie skraca czas tropienia dzikich zwierząt i nic się przed nią nie ukryje

Śledzenie dzikich zwierząt przypomina szukanie igły w stogu siana – „stogiem” są miliony zdjęć generowane przez fotopułapki, a „igłą” same osobniki. Urządzenia te są aktywowane ruchem i dokumentują życie w najdzikszych zakątkach globu, jednak najczęściej… robią zdjęcia poruszających się liści czy drzew. Przejrzenie materiału z jednego projektu badawczego zajmowało zespołom studentów i naukowców od sześciu miesięcy do nawet roku. Dziś, dzięki współpracy ekologów z programistami, ten czas skraca się wielokrotnie.

Cyfrowy tropiciel wypuszczony na łowy

Zespół badawczy pod kierunkiem prof. Daniela Thorntona z Washington State University przetestował potężne narzędzie o nazwie SpeciesNet, opracowane przez Google. Algorytm ten został rzucony na głęboką wodę – musiał przetworzyć setki tysięcy obrazów pochodzących z trzech skrajnie różnych ekosystemów: stanu Waszyngton, Parku Narodowego Glacier w Montanie oraz Rezerwatu Biosfery Majów w Gwatemali. Naukowcy upublicznili wyniki obserwacji w czasopiśmie „Journal of Applied Ecology”.

Wcześniejsze wersje AI potrafiły jedynie odsiewać tzw. puste zdjęcia (na których np. wiatr poruszył gałęzią, generując fałszywy alarm), co i tak stanowiło 60–70% materiału. SpeciesNet idzie o krok dalej – system całkowicie eliminuje potrzebę ludzkiej weryfikacji gatunków, samodzielnie identyfikując zwierzęta i wyciągając wnioski na temat ich występowania.

Precyzja godna wykształconego biologa

Kluczowe było nie to, czy AI rozpozna każde pojedyncze zdjęcie, ale czy końcowe wnioski ekologiczne będą poprawne. Wyniki okazały się zaskakujące: w 85–90% przypadków analizy AI pokrywały się z ustaleniami ludzkich ekspertów. System bezbłędnie wskazał, gdzie występują zwierzęta i co wpływa na ich populacje.

Nawet jeśli sztuczna inteligencja popełniała błędy na pojedynczych klatkach, to modele statystyczne pozostawały stabilne. Dzieje się tak, ponieważ nauka opiera się na powtarzalnych obserwacjach – pojedyncza pomyłka algorytmu ginie w masie poprawnych detekcji dokonywanych w czasie. Dzięki temu naukowcy mogą monitorować jaguary, wilki czy niedźwiedzie grizli niemal na bieżąco.

„Nie próbujemy zastąpić ludzi”

Prof. Daniel Thornton uspokaja, że celem wprowadzenia technologii nie jest pozbycie się biologów, a uwolnienie badaczy od żmudnej pracy biurowej, by mogli skupić się na działaniach w terenie.

Ta rewolucja może mieć szczególne znaczenie także dla małych organizacji pozarządowych, które nie mają budżetu na zatrudnianie armii analityków. Umożliwia także szybkie reagowanie w przypadku wykrycia kłusowników czy nagłego spadku populacji (reakcja w tydzień a nie w rok może mieć krytyczne znaczenie) oraz pozwala na wielkoskalowe badania – dzięki AI możliwe stanie się monitorowanie całych kontynentów na raz.

Nie wszystko jest idealnie. Gdzie AI wciąż błądzi?

Chociaż sukces jest ogromny, to technologia nie jest jeszcze nieomylna. Gatunki rzadkie oraz zwierzęta łudząco do siebie podobne wciąż wymagają czujnego oka biologa. AI miewa problemy z identyfikacją osobników na niewyraźnych zdjęciach nocnych lub w sytuacjach, gdy dwa gatunki różnią się jedynie drobnymi detalami anatomicznymi.

Mimo tego autorzy badania podkreślają, że mozolne przetwarzanie obrazów przestało już być barierą. Dzięki upublicznieniu części zbiorów danych, społeczność AI-for-conservation może dalej doskonalić narzędzia takie jak SpeciesNet. Warto mu kibicować: tempo wymierania gatunków drastycznie rośnie, każda zaoszczędzona sekunda jest na wagę złota.

Źródło: Journal of Applied Ecology

Nasz autor

Jonasz Przybył

Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.