圣地亞哥動物園的Jenna Stacy-Dawes非常了解她研究的緊迫性。她研究的肯尼亞北部地區(qū)的網(wǎng)狀長頸鹿在過去三十年中下降了70%。在整個非洲，同期長頸鹿的數(shù)量減少了40%，低于10萬人。生物學家正急于評估他們的數(shù)量，動作和首選棲息地，以確保對這些區(qū)域的保護。但是，使用航空測量計算長頸鹿的傳統(tǒng)方式需要花費時間和金錢，而這兩種方式都在長頸鹿世界中供不應(yīng)求。

輸入Wildbook，這是一個由波特蘭保護技術(shù)公司W(wǎng)ild Me開發(fā)的軟件程序，它通過獨特的外套圖案或其他標志性特征(如僥幸或耳朵輪廓)自動識別單個動物。在Wildbook和非營利組織長頸鹿保護基金會的幫助下，動物園保護研究所的研究協(xié)調(diào)員Stacy-Dawes和她的同事們能夠在兩天內(nèi)拍攝長頸鹿照片，將圖像和位置數(shù)據(jù)上傳到他們的GiraffeSpotter數(shù)據(jù)庫和presto：出現(xiàn)了強有力的人口評估。到目前為止，他們已經(jīng)使用Wildbook來評估肯尼亞北部三個野生動物保護區(qū)的長頸鹿數(shù)量。

“在進行人口評估之前，你不能在周末做些什么。這真是令人難以置信，”Stacy-Dawes說道。“讓我們更快地工作并且比以前更真實地了解人口，這真的很有幫助。” (了解更多：如何拯救世界上最高的動物。)

到年底，GiraffeSpotter將公開訪問，以便從公園管理員到野生動物園的游客可以將他們的長頸鹿照片和位置信息上傳到在線數(shù)據(jù)庫。“我們可以通過讓游客和公民科學家為我們的研究做出貢獻，將我們的學習成果提高10倍。它為我們提供了一個以前無法獲得的龐大數(shù)據(jù)集，”她說。

歡迎來到保護領(lǐng)域的人工智能世界，研究團隊的一些最難加工的工作人員不是主要的科學家或?qū)嵙暽遣恢＞氲挠嬎銠C。就像人工智能(AI)支持亞馬遜的Alexa，Gmail的垃圾郵件過濾器以及Facebook的新朋友建議一樣，它現(xiàn)在被用來幫助動物世界。人工智能正在完成通常由研究人員手動完成的任務(wù)，從用于人口研究的照片中識別單個動物到分類由現(xiàn)場科學家收集的數(shù)百萬個相機陷阱照片。由于計算能力和機器學習的進步，計算機現(xiàn)在能夠使用數(shù)據(jù)庫自??行學習。

西雅圖伍德蘭公園動物園的保護生物學家羅伯特·朗說：“人工智能和相機陷阱技術(shù)在從圖像中理解動物方面有一個完美的風暴。”他與微軟合作開發(fā)人工智能工具來幫助監(jiān)測稀有的食肉動物。太平洋西北地區(qū)使用相機陷阱。“我認為這對于動物的自動識別來說確實是一場革命，無論是來自靜態(tài)相機還是視頻。”

狂熱觀看YOUTUBE

除了微軟與地球有關(guān)的人工智能，以及國家地理學會幫助資助的地球，還有谷歌的野生動物見解。兩者都在與研究人員合作推出相機陷阱照片分析的自動化。微軟計劃是一項為期五年，耗資5000萬美元的項目，為研究人員提供了解決環(huán)境挑戰(zhàn)的人工智能工具，并與Wildbook合作降低了新的Wildbook數(shù)據(jù)庫的成本。目標是從高達數(shù)萬美元的啟動成本降至每年1000美元的運營成本。

Wildbook已經(jīng)運行了20種物種的數(shù)據(jù)庫，從美洲虎到斑馬，但是有數(shù)千種其他物種可以訓(xùn)練計算機識別。每個Wildbook通常由多個組織和研究實驗室協(xié)同使用，個體研究人員在Wildbook數(shù)據(jù)庫中擁有自己的數(shù)據(jù)。

Wildbook的最新創(chuàng)新是“智能代理”或機器人，每天晚上通過YouTube進行梳理，以提取新的鯨鯊視頻，這些視頻通常由游客上傳，潛水員分享他們的度假視頻。智能代理從視頻剪輯中定位并提取鯨鯊的靜止圖像，以便機器人可以分析鯊魚獨特的斑點星座并識別它。機器人還收集目擊的日期和位置(或在評論中從視頻的上傳者那里征求它)，然后將數(shù)據(jù)提交給whaleshark.org的數(shù)據(jù)庫，這是一本用于鯨鯊的Wildbook，使用這種計算機驅(qū)動的照片識別對個人進行編目。(閱讀國家地理雜志關(guān)于鯨鯊野獸書的更多信息。)

“我們對智能代理的工作表現(xiàn)以及收集數(shù)據(jù)的速度比傳統(tǒng)的人類研究人員感到震驚，”Wild Me的執(zhí)行董事Jason Holmberg說。智能代理目前以五種語言工作，平均每天進行約30次視頻分析。

“讓這件事在YouTube上松動，特別是對于海洋中的遷徙物種，你有機會找到動物的異常情況，研究人員根本就不會去，”Wildbook的高級工程師Jon Van Oast說道。智能代理背后的大腦。“這是研究人員因物流原因和資金而無法實現(xiàn)的地方。”

自從情報人員于2017年5月開始工作以來，它共有1,900個鯨鯊視頻，并且不斷改進其表現(xiàn)。在過去的30天里，它已經(jīng)超過500次遭遇 - 是效率最高的人類觀察者的兩倍。“這實際上是研究人員遺失的大量免費數(shù)據(jù)，”Holmberg說。研究人員可以利用這些數(shù)據(jù)創(chuàng)建人口模型，評估海洋保護區(qū)是否能夠提高鯨鯊數(shù)量，或確定新的鯨鯊熱點用于保護。

通過whaleshark.org收集的人口數(shù)據(jù)有助于告知2016年IUCN瀕危物種紅色名錄中鯨鯊的狀況從“易受攻擊”增加到“瀕危”，這是一個跟蹤和分配保護狀況的全球數(shù)據(jù)庫。同時，相同的人口數(shù)據(jù)可以幫助建立和管理海洋保護區(qū)，以幫助增加鯨鯊的數(shù)量，在過去75年中，鯨鯊數(shù)量減少了一半。

Wildbook目前正在推出一個額外的智能代理，用于在YouTube視頻中發(fā)現(xiàn)和記錄單個綠海龜和玳瑁海龜。到月底，他們計劃讓代理人致力于識別來自YouTube的巨型蝠,,座頭鯨和長頸鹿。

Holmberg說：“我們非常想象研究人員不會花費數(shù)年來策劃他們的數(shù)據(jù)，而是轉(zhuǎn)向一個持續(xù)監(jiān)控的世界，我們可以迅速做出反應(yīng)并轉(zhuǎn)向人口數(shù)量。”

智能電腦如何處理壞照片

上傳到Wildbook數(shù)據(jù)庫的許多數(shù)字圖像都是由人類拍攝的，但不僅僅是用戶拍攝的照片是計算機視覺輔助動物識別的公平游戲。一個越來越寶貴的野外工具，供科學家監(jiān)測動物發(fā)生的位置以及它們中有多少是相機陷阱，一個由運動或紅外傳感器觸發(fā)的遠程攝像機拍攝繞過野生動物的照片。

但是相機陷印圖像通常模糊，失焦或在低光下拍攝。數(shù)碼相機陷阱拍攝的大量圖像數(shù)量可達數(shù)十甚至數(shù)十萬，通常會在實驗室造成瓶頸，有人必須手動查看和記錄每張圖像。

“這個社區(qū)的人們正在使用圖像進行重要的工作，并且人們對所有這些圖像進行注釋所需的時間非常有限，因此人工智能真正很好地解決了這個問題，大大加快了保護生物學家所做的工作， “微軟人工智能地球計劃的首席研究員丹·莫里斯說，他研究計算機視覺圖像處理以保護環(huán)境。他說AI技術(shù)幾乎足以應(yīng)用于相機陷阱照片，但考慮到相機陷印圖像中的照片質(zhì)量變化，從模糊的夜間圖像到失焦，它可能會有一些限制。鏡頭。

機器學習不僅可以實現(xiàn)從攝像機陷阱數(shù)據(jù)中監(jiān)控瀕危物種的自動化，還可以實現(xiàn)發(fā)現(xiàn)偷獵者的自動化，莫里斯稱其正處于實用性的尖端：“你不能把人放在任何地方，但你可以放相機“在很多地方都有計算機視覺的潛力。從分析北極和熱帶草原景觀中的航空影像到監(jiān)測大型動物，追蹤森林恢復(fù)和衛(wèi)星圖像丟失，甚至使用人工智能無人機監(jiān)測塑料污染，都有可能幫助地球。莫里斯說：“計算機視覺不僅可以為野生動植物保護應(yīng)用提供更多，而且可以提供更廣泛的可持續(xù)性。從根本上說，它實際上是利用人工智能來拯救地球。”