Грифы и ИИ как детекторы смерти: высокотехнологичный подход для исследований и охраны дикой природы
Инициатива GAIA разработала алгоритм искусственного интеллекта (ИИ), который надежно и автоматически классифицирует поведение африканских сипов (белоспинных грифов, Gyps africanus) на основе данных с биометок. Это позволяет использовать этих птиц для мониторинга смертности животных на обширных территориях.
Алгоритмы, описанные в статье в Journal of Applied Ecology, являются ключевыми компонентами системы раннего предупреждения для быстрого выявления критических изменений в окружающей среде: засух, вспышек болезней или незаконного убийства диких животных.
Метод I³: сочетание трех видов интеллекта
Подход GAIA, названный I³, объединяет:
- Животный интеллект грифов, идеально адаптированных эволюцией для быстрого обнаружения туш на огромных территориях благодаря острому зрению и сложной коммуникации.
- Человеческий интеллект ученых.
- Искусственный интеллект для анализа данных.
Как работает система
- Сбор данных: Грифов в Намибии и Tierpark Berlin
оснастили биометками, которые записывают:
- GPS-координаты местоположения.
- ACC-данные (акселерометр) — детальные профили движения по трем осям.
- Обучение ИИ: Ученые создали набор из ~15 000 точек данных, где сигнатуры ACC были соотнесены с конкретным поведением (полет, парение, лежание, кормление, стояние). На этих данных обучили алгоритм Support Vector Machine для надежной классификации поведения.
- Обнаружение туш: Классифицированное поведение (кормление) комбинируется с GPS-данными. Алгоритмы пространственной кластеризации выявляют места, где кормление происходит часто. На основе этих данных был обучен финальный алгоритм ИИ для точного определения мест вероятной гибели животного.
- Верификация: Полевые ученые проверили более 500 предполагаемых мест нахождения туш и более 1300 кластеров другого поведения, выявленных системой.
Результаты и перспективы
- Система предсказывает местонахождение туш с вероятностью 92%.
- Проанализировано более 95 миллионов GPS-точек и 13 миллиардов ACC-записей от более чем 130 помеченных грифов.
- Следующий шаг — внедрение алгоритмов ИИ непосредственно в новое поколение биометок. Это позволит анализировать данные в реальном времени на самом устройстве, передавая только результат (координаты туши) через спутниковую связь, что критически важно для удаленных регионов без GSM-покрытия.
Значение для охраны природы
Популяция белоспинного грифа сократилась примерно на 90% всего за три поколения (в среднем на 4% в год) из-за потери среды обитания и отравлений. Новый метод не только создает систему экологического мониторинга, но и углубляет понимание поведения, коммуникации и экологии самих грифов, что необходимо для их защиты.