圣地亞哥動(dòng)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(zhǎng)頸鹿在過(guò)去三十年中下降了70%。在整個(gè)非洲，同期長(zhǎng)頸鹿的數(shù)量減少了40%，低于10萬(wàn)人。生物學(xué)家正急于評(píng)估他們的數(shù)量，動(dòng)作和首選棲息地，以確保對(duì)這些區(qū)域的保護(hù)。但是，使用航空測(cè)量計(jì)算長(zhǎng)頸鹿的傳統(tǒng)方式需要花費(fèi)時(shí)間和金錢，而這兩種方式都在長(zhǎng)頸鹿世界中供不應(yīng)求。

輸入Wildbook，這是一個(gè)由波特蘭保護(hù)技術(shù)公司W(wǎng)ild Me開(kāi)發(fā)的軟件程序，它通過(guò)獨(dú)特的外套圖案或其他標(biāo)志性特征(如僥幸或耳朵輪廓)自動(dòng)識(shí)別單個(gè)動(dòng)物。在Wildbook和非營(yíng)利組織長(zhǎng)頸鹿保護(hù)基金會(huì)的幫助下，動(dòng)物園保護(hù)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(zhǎng)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(kù)和presto：出現(xiàn)了強(qiáng)有力的人口評(píng)估。到目前為止，他們已經(jīng)使用Wildbook來(lái)評(píng)估肯尼亞北部三個(gè)野生動(dòng)物保護(hù)區(qū)的長(zhǎng)頸鹿數(shù)量。

“在進(jìn)行人口評(píng)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(shuō)道。“讓我們更快地工作并且比以前更真實(shí)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(dòng)物。)

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

歡迎來(lái)到保護(hù)領(lǐng)域的人工智能世界，研究團(tuán)隊(duì)的一些最難加工的工作人員不是主要的科學(xué)家或?qū)嵙?xí)生，而是不知疲倦的計(jì)算機(jī)。就像人工智能(AI)支持亞馬遜的Alexa，Gmail的垃圾郵件過(guò)濾器以及Facebook的新朋友建議一樣，它現(xiàn)在被用來(lái)幫助動(dòng)物世界。人工智能正在完成通常由研究人員手動(dòng)完成的任務(wù)，從用于人口研究的照片中識(shí)別單個(gè)動(dòng)物到分類由現(xiàn)場(chǎng)科學(xué)家收集的數(shù)百萬(wàn)個(gè)相機(jī)陷阱照片。由于計(jì)算能力和機(jī)器學(xué)習(xí)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)現(xiàn)在能夠使用數(shù)據(jù)庫(kù)自??行學(xué)習(xí)。

西雅圖伍德蘭公園動(dòng)物園的保護(hù)生物學(xué)家羅伯特·朗說(shuō)：“人工智能和相機(jī)陷阱技術(shù)在從圖像中理解動(dòng)物方面有一個(gè)完美的風(fēng)暴。”他與微軟合作開(kāi)發(fā)人工智能工具來(lái)幫助監(jiān)測(cè)稀有的食肉動(dòng)物。太平洋西北地區(qū)使用相機(jī)陷阱。“我認(rèn)為這對(duì)于動(dòng)物的自動(dòng)識(shí)別來(lái)說(shuō)確實(shí)是一場(chǎng)革命，無(wú)論是來(lái)自靜態(tài)相機(jī)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(guó)家地理學(xué)會(huì)幫助資助的地球，還有谷歌的野生動(dòng)物見(jiàn)解。兩者都在與研究人員合作推出相機(jī)陷阱照片分析的自動(dòng)化。微軟計(jì)劃是一項(xiàng)為期五年，耗資5000萬(wàn)美元的項(xiàng)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(kù)的成本。目標(biāo)是從高達(dá)數(shù)萬(wàn)美元的啟動(dòng)成本降至每年1000美元的運(yùn)營(yíng)成本。

Wildbook已經(jīng)運(yùn)行了20種物種的數(shù)據(jù)庫(kù)，從美洲虎到斑馬，但是有數(shù)千種其他物種可以訓(xùn)練計(jì)算機(jī)識(shí)別。每個(gè)Wildbook通常由多個(gè)組織和研究實(shí)驗(yàn)室協(xié)同使用，個(gè)體研究人員在Wildbook數(shù)據(jù)庫(kù)中擁有自己的數(shù)據(jù)。

Wildbook的最新創(chuàng)新是“智能代理”或機(jī)器人，每天晚上通過(guò)YouTube進(jìn)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(jī)器人可以分析鯊魚獨(dú)特的斑點(diǎn)星座并識(shí)別它。機(jī)器人還收集目擊的日期和位置(或在評(píng)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(kù)，這是一本用于鯨鯊的Wildbook，使用這種計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)的照片識(shí)別對(duì)個(gè)人進(jìn)行編目。(閱讀國(guó)家地理雜志關(guān)于鯨鯊野獸書的更多信息。)

“我們對(duì)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(shuō)。智能代理目前以五種語(yǔ)言工作，平均每天進(jìn)行約30次視頻分析。

“讓這件事在YouTube上松動(dòng)，特別是對(duì)于海洋中的遷徙物種，你有機(jī)會(huì)找到動(dòng)物的異常情況，研究人員根本就不會(huì)去，”Wildbook的高級(jí)工程師Jon Van Oast說(shuō)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(wú)法實(shí)現(xiàn)的地方。”

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

通過(guò)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(gè)跟蹤和分配保護(hù)狀況的全球數(shù)據(jù)庫(kù)。同時(shí)，相同的人口數(shù)據(jù)可以幫助建立和管理海洋保護(hù)區(qū)，以幫助增加鯨鯊的數(shù)量，在過(guò)去75年中，鯨鯊數(shù)量減少了一半。

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

Holmberg說(shuō)：“我們非常想象研究人員不會(huì)花費(fèi)數(shù)年來(lái)策劃他們的數(shù)據(jù)，而是轉(zhuǎn)向一個(gè)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(kù)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(jì)算機(jī)視覺(jué)輔助動(dòng)物識(shí)別的公平游戲。一個(gè)越來(lái)越寶貴的野外工具，供科學(xué)家監(jiān)測(cè)動(dòng)物發(fā)生的位置以及它們中有多少是相機(jī)陷阱，一個(gè)由運(yùn)動(dòng)或紅外傳感器觸發(fā)的遠(yuǎn)程攝像機(jī)拍攝繞過(guò)野生動(dòng)物的照片。

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

“這個(gè)社區(qū)的人們正在使用圖像進(jìn)行重要的工作，并且人們對(duì)所有這些圖像進(jìn)行注釋所需的時(shí)間非常有限，因此人工智能真正很好地解決了這個(gè)問(wèn)題，大大加快了保護(hù)生物學(xué)家所做的工作， “微軟人工智能地球計(jì)劃的首席研究員丹·莫里斯說(shuō)，他研究計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像處理以保護(hù)環(huán)境。他說(shuō)AI技術(shù)幾乎足以應(yīng)用于相機(jī)陷阱照片，但考慮到相機(jī)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(huì)有一些限制。鏡頭。

機(jī)器學(xué)習(xí)不僅可以實(shí)現(xiàn)從攝像機(jī)陷阱數(shù)據(jù)中監(jiān)控瀕危物種的自動(dòng)化，還可以實(shí)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)偷獵者的自動(dòng)化，莫里斯稱其正處于實(shí)用性的尖端：“你不能把人放在任何地方，但你可以放相機(jī)“在很多地方都有計(jì)算機(jī)視覺(jué)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(cè)大型動(dòng)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(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)塑料污染，都有可能幫助地球。莫里斯說(shuō)：“計(jì)算機(jī)視覺(jué)不僅可以為野生動(dòng)植物保護(hù)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(shuō)，它實(shí)際上是利用人工智能來(lái)拯救地球。”