人工智能很快就能让任何人变成野生动物专业追踪者

物理数字与科技 2024-08-24 15:15:01

有些野生动物相对容易研究。例如,某些企鹅种群几乎不怕人类,经常会走到潜伏在附近的科学家面前。纳米比亚的棕鬣狗则相反。这些体长约一米的哺乳动物与猫鼬的关系比与狗的关系更密切,它们生活在小部落中,但经常独自旅行和狩猎。它们主要在夜间游荡,往往会避开放置最巧妙的相机陷阱。前提是,它们不会像鬣狗幼崽一样,直接毁掉鬣狗研究员玛丽·勒默尔放置在它们巢穴外的一对相机。“它们设法打开金属外壳,然后咬坏相机,所以连SD卡都毁了。”棕鬣狗研究项目的研究Lemerle说。

因此,当美国非营利组织WildTrack的工作人员今年早些时候联系Lemerle,询问她是否有兴趣合作开发新的鬣狗自动识别系统时,她非常兴奋。

英国环保主义者佐伊·杰威尔(Zoe Jewell)在过去13年中一直在帮助WildTrack开发一种人工智能系统,通过动物足迹图片识别动物。这项工作的灵感来自杰威尔与津巴布韦人一起追踪黑犀牛的经历。到目前为止,该人工智能工具可以识别17种动物,包括豹子、狮子和犀牛。但WildTrack团队的目标是进行更细致的评估——教会他们的机器学习系统识别哪只动物留下了哪种足迹。

因此,在过去的五个月里,Lemerle一直在为WildTrack的训练数据集建立一个鬣狗足迹参考库。每次她在贝克湾(纳米比亚大西洋海岸的海狗繁殖地,棕色鬣狗会来此狩猎)发现清晰的鬣狗足迹时,Lemerle就会从背包里拿出30厘米长的尺子,将其放在足迹旁边的沙滩上,然后用智能手机拍照。

然后,总部位于北卡罗来纳州杜克大学的WildTrack团队会详细分析足迹的大小和形状。他们将每个足迹分成120个不同的测量值,机器学习软件可以将其与数据库中的其他足迹进行比较以寻找匹配项。Jewell说,有时他们只需要通过脚趾间角度的细微差异就能区分鬣狗。

虽然天生的生理差异使鬣狗的足迹各有不同,但生命的伤痕也是如此。就像《饥饿游戏》中试图到达丰饶之角的动物一样,想要在白天到达贝克湾海豹聚居地的棕色鬣狗必须与其他鬣狗和一群意图偷走猎物的黑背豺狼一起冒险。它们受到了可怕的伤害:耳朵被撕碎,脖子被划伤,有时脚被切断。有些鬣狗腿断了,走路一瘸一拐。“如果走路的跛行方式不同,那么它们的足迹上可能就会有某种表现。”勒默勒说。

Lemerle补充道,这种人工智能工具有朝一日应该会成为更传统的研究方法的巨大补充。“如果我能在清晨拍下足迹的照片,看看那里有谁,那就太好了。”她说。

Jewell说,这种工具可以让Lemerle更好地了解鬣狗个体的去向以及它们如何利用环境,而不必亲眼看到它们。

南非比勒陀利亚大学的研究生韦斯利·古什(Wesley Gush)没有参与这项研究,但他在津巴布韦南部的大型野生动物保护区布拜河谷保护区使用相机陷阱研究了棕鬣狗。古什说:“棕鬣狗是非洲最隐蔽的大型食肉动物之一。”他还补充说,它们行踪不定的天性往往掩盖了它们的真实数量。

“自动化工具的开发将对协助野生动物研究人员和管理者具有巨大的潜力,”他说。“如果它能发挥作用,那就太棒了。”

除了协助实地研究人员之外,WildTrack团队还希望该系统能够帮助保护野生棕鬣狗和其他濒危物种。

纳米比亚的成年棕鬣狗不到3,000只,而整个南部非洲的棕鬣狗不到10,000只。这种动物被认为处于近危状态,它们经常遭遇车辆碰撞和畜牧农民报复性杀戮。Jewell表示,WildTrack的机器学习系统和相关智能手机应用程序可用于证明在农场附近发现的足迹不是棕鬣狗的足迹,从而减少报复性袭击的次数。

“我们为Lemerle开发的模型可以在任何地方使用,以帮助保护棕鬣狗,”Jewell说。“这就是我们的希望。”

0 阅读:5
物理数字与科技

物理数字与科技

感谢大家的关注