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環(huán)球微頭條丨英國非營利組織Conservation AI在全球?yàn)l危物種威脅檢測方面取得巨大飛躍

2023-02-21 20:40:06來源：中關(guān)村在線  


(相關(guān)資料圖)

動圖中所示的是首次使用人工智能（AI）對全球最瀕危的物種之一——穿山甲進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的情形。

總部位于英國的非營利組織ConservationAI采用NVIDIA技術(shù)讓實(shí)時(shí)監(jiān)測成為現(xiàn)實(shí)。AI可以幫助實(shí)時(shí)追蹤最稀有、隱蔽的物種，使動物保護(hù)者能夠及時(shí)保護(hù)它們免受偷獵者、火災(zāi)等威脅。

該組織四年前由利物浦約翰摩爾大學(xué)的研究人員Paul Fergus、Carl Chalmers、Serge Wich和Steven Longmore創(chuàng)立。

在過去的一年半中，Conservation AI已經(jīng)在全球各地部署了70多個(gè)AI攝像頭。這些攝像頭幫助動物保護(hù)者通過使用遷移學(xué)習(xí)訓(xùn)練的深度學(xué)習(xí)模型實(shí)時(shí)檢測威脅，保護(hù)生物多樣性。

Chalmers目前在利物浦約翰摩爾大學(xué)教授深度學(xué)習(xí)和應(yīng)用AI。他表示：“我們這么做的原因很簡單，如果不保護(hù)生物多樣性，人類也將從這個(gè)星球上消失。而沒有AI，我們就永遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)保護(hù)瀕危物種的目標(biāo)。”

Conservation AI解決方案使用NVIDIA Jetson邊緣AI平臺和NVIDIA Triton推理服務(wù)器構(gòu)建，可在短短四秒內(nèi)完成對錄像的分析、識別目標(biāo)物種，并通過電子郵件向動物保護(hù)者和其他用戶發(fā)出潛在威脅警報(bào)。

它還可以利用一個(gè)包含圖像和其他元數(shù)據(jù)的巨大數(shù)據(jù)庫，快速模擬生物多樣性和棲息地健康的趨勢，這項(xiàng)分析工作原本需要花費(fèi)數(shù)年時(shí)間才能完成。然而現(xiàn)在通過該平臺，動物保護(hù)者能夠?qū)崟r(shí)識別這些趨勢和物種活動情況。

Conservation AI與全球150家組織開展合作，包括保護(hù)協(xié)會、野生動物園、狩獵保護(hù)區(qū)等。到目前為止，該平臺已處理超過200萬張圖片，其中約一半是在過去三個(gè)月處理的。

時(shí)間就是生命

一直以來，我們都是在使用相機(jī)陷阱（在野外放置配備紅外傳感器的相機(jī)網(wǎng)絡(luò)）檢測生物多樣性所面臨的威脅。但由于動物和它們所在環(huán)境的圖像常常會發(fā)生很大的變化，因此相機(jī)陷阱會產(chǎn)生難以管理的數(shù)據(jù)。

利物浦約翰摩爾大學(xué)機(jī)器學(xué)習(xí)教授Fergus表示：“常規(guī)的相機(jī)陷阱研究可能需要三年時(shí)間進(jìn)行分析，等到分析結(jié)果出來再對這些物種所面臨的威脅采取任何措施，恐怕為時(shí)已晚。Conservation AI可以及時(shí)分析這一數(shù)量級的數(shù)據(jù)，并將結(jié)果發(fā)送給動物保護(hù)團(tuán)隊(duì)，這樣就可以實(shí)時(shí)進(jìn)行干預(yù)，而這一切都是NVIDIA技術(shù)賦能實(shí)現(xiàn)的。”

許多瀕危物種居住在人類通信系統(tǒng)范圍之外的偏遠(yuǎn)地區(qū)。于是，該團(tuán)隊(duì)使用NVIDIA Jetson AGX Xavier模塊分析無人機(jī)在此類地區(qū)拍攝的錄像。這些錄像被傳輸?shù)揭粋€(gè)智能控制器，該控制器可以計(jì)算物種數(shù)量，或者在檢測到目標(biāo)物種時(shí)提醒動物保護(hù)者。

Chalmers表示，與該組織以前的方法相比，配備Triton推理服務(wù)器的Jetson模塊所提供的節(jié)能型邊緣AI，將深度學(xué)習(xí)推理的速度提高了4倍。

他表示：“我們選擇Triton是因?yàn)樵摽蚣艿膹椥约捌鋵Χ喾N模型的支持。通過在NVIDIA加速計(jì)算堆棧上訓(xùn)練模型，我們可以非常迅速地對模型作出很大的優(yōu)化改進(jìn)。”

Conservation AI使用NVIDIA RTX 8000、T4和A100 Tensor Core GPU以及NVIDIA CUDA工具套件對其深度學(xué)習(xí)模型進(jìn)行訓(xùn)練和推理。Fergus認(rèn)為NVIDIA GPU“徹底改變了存在大數(shù)據(jù)難題的應(yīng)用AI和動物保護(hù)領(lǐng)域”。

另外，該團(tuán)隊(duì)將物種檢測流程建立在專為視覺AI應(yīng)用打造的NVIDIA DeepStream軟件開發(fā)套件上，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場實(shí)時(shí)視頻推理。

Chalmers表示：“如果沒有這項(xiàng)技術(shù)，一般會派直升機(jī)去觀察動物，這么做的成本非常高，而且由于會排放大量二氧化碳而對環(huán)境產(chǎn)生不良影響。ConservationAI的技術(shù)有助于減少這一排放問題，并在為時(shí)已晚之前檢測到對動物的威脅。”

追蹤穿山甲、犀牛等更多動物

英國著名的動物保護(hù)協(xié)會切斯特動物園已將Conservation AI平臺用于實(shí)時(shí)檢測偷獵者，包括在烏干達(dá)獵殺穿山甲的人。

由于穿山甲等許多瀕危物種的行動難以捉摸，因此很難獲得足夠的圖像來訓(xùn)練AI模型。因此Conservation AI正在與NVIDIA一起研究使用合成數(shù)據(jù)來訓(xùn)練模型。

該平臺還被部署在南非林波波省的一個(gè)野生動物保護(hù)區(qū)。該保護(hù)區(qū)使用AI監(jiān)視那里的黑犀牛、白犀牛等野生動物。

Chalmers表示：“一磅犀牛角的價(jià)值比一磅鉆石還要高。我們在這些犀牛周圍建立了一個(gè)地理圍欄，一旦發(fā)現(xiàn)有偷獵者或其他威脅，保護(hù)區(qū)的人員就可以立即進(jìn)行干預(yù)。”

Fergus表示，該組織的長期目標(biāo)是創(chuàng)建一個(gè)支持動物保護(hù)者開展各項(xiàng)工作的工具套件，包括通過衛(wèi)星圖像監(jiān)測野生動物，以及使用能夠分析動物叫聲、森林火災(zāi)聲音等音頻的深度學(xué)習(xí)模型。

Chalmers表示：“生物多樣性的喪失是一顆定時(shí)炸彈，而NVIDIA AI的厲害之處在于它讓每一秒鐘都變得有意義。如果沒有NVIDIA加速計(jì)算堆棧，我們就無法做到這一點(diǎn)，也無法實(shí)現(xiàn)應(yīng)對氣候變化和防止生物多樣性喪失的最終目標(biāo)。”

主題圖片由切斯特動物園提供。

標(biāo)簽： 人工智能

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