保护地球生命力,从寻找“百兽之王”开始

保护地球生命力,从寻找“百兽之王”开始

本文转载自英特尔中国

前不久,全球最大的独立性非政府环境保护组织之一的世界自然基金会(WWF)发布了《地球生命力报告2018》。用数据直截了当的指出:全球野生动物种群数量在短短40多年内消亡了60%。而由人类活动造成的栖息地丧失和退化,以及对自然的过度开发是导致物种消亡的重要原因。

地球生命力指数在不到50年的时间里平均下降超过一半,且持续下降的趋势也并未得到缓解。这一惊人下降是一个噩兆,或许是我们对地球施加压力的终极指证。如果生物多样性不复存在,那么维持我们所有人的生命网络将会消失——人类将不可能拥有一个健康、幸福和繁荣的未来。

用科技保护生态,我们一直在行动

一直以来,保护生态是我们的一项重要事业,努力用“用技术造福社会”。在北极放飞英特尔Falcon8+无人机以追踪北极熊,记录它的生活信息,为野生动物和环境科技人员提供安全、高效、准确地数据。与传统追踪方法相比,它是一种兼顾动物保护与科研信息采集的两全之法;通过英特尔SnotBot无人机采集鲸鱼的喷水样本,并借助英特尔人工智能技术对收集到的数据采取行动,从而精确掌握鲸鱼的健康状况与周围的海洋环境。

这一次,英特尔牵手WWF世界自然基金会,希望用科技的力量一起探索保护野生东北虎的问题。这项合作在今年7月宣布,开始紧锣密鼓地准备和推进,基于英特尔人工智能技术,在中国的东北地区进行保护东北“大猫”的项目合作(详情请戳传送门:《一二三四五,AI找老虎——英特尔联手WWF助力动物保护》)

由英特尔联手了国画艺术家打造的《长白上山图》

为什么是“百兽之王”?

和大部分人的认知不同,被誉为“百兽之王”的老虎早已是濒临灭绝的状态——全球现存于世的野生老虎数量仅剩3900只左右。而被誉为“虎中之王”的东北虎,数量更是比大熊猫还稀缺,目前全球野生东北虎数量500只左右。因而对于野生东北虎的保护已是刻不容缓,希望通过我们的努力,能使全球野生东北虎数量在500只的基础上有所提升。

图片来源:WWF China

老虎是反映生态系统是否健康的重要指标

老虎不仅仅是我们文化图腾的重要组成部分,其生存状态更是反映生态系统是否健康的一项重要指标。据动物学家计算,一头老虎一年需要捕捉50头有蹄类食草动物,雌性繁殖虎需要更多一些。但是为了能够捕捉到这50头猎物,其生活的领域中需要大约500头的数量。而这500头有蹄类食草动物,则需要足够面积的活动区域以及相应的生态条件才能存活。所以,如果老虎能够自如的生存下来,也就意味着其生活的生态系统是保持基本健康与平衡的。

事倍功半的传统采集方法

想要保护东北虎及其栖息地,识别技术上我们首先需要尽可能多的掌握到第一手的野生东北虎影像资料。进而对整个生态系统的生物多样性,栖息地变化进行分析,然后发现问题,并找到科学的解决办法,控制和减缓环境的恶化。而获取影像材料的最直接方法就是野外监控。

但是传统的野外监控方法面临着很多困难和挑战。在这个当养猪都言必称AI技术时,对于野生东北虎的户外数据采集、处理到分析,时效性、精确度和效率提升,怎么能少得了人工智能的身影呢?

在这几个月的合作及尝试的过程中,我们用视频的形式记录了保护东北虎行动的点点滴滴。当然,在你看视频之前我们还有一个好消息要说: 2018年10月,英特尔人工智能系统测试的同时,媒体发布消息称,消失近40年的野生东北虎,在小兴安岭地区出没。

AI护老虎到底要几步?

英特尔携手世界自然基金会(WWF),并联合技术合作伙伴海康威视,启动“东北虎保护-端到端人工智能监控系统“的开发,助力野生动物保护朝着数字化、智能化方向发展。英特尔端到端人工智能系统,将由野生动物保护智能抓拍相机和云端数据处理及监控服务软件组成。

第一步,精准识别和抓拍东北虎。海康威视新开发的野生动物保护智能抓拍相机,将首次采用边缘计算和云计算相结合的设计理念,搭载的英特尔® Movidius™人工智能视觉处理芯片(VPU),实现了对前端智能算法的支持,极大提升了处理效率。通过前端智能抓拍,系统自动筛选出符合要求的东北虎照片,减轻后期分辨图片和视频的人力负荷。


第二步,云端生成野生东北虎数据库。云端将采用英特尔®至强®可扩展服务器,通过英特尔开发的Re-ID技术对东北虎的个体进行再识别。该技术通过收集数百只老虎、上万张图片的样本库,有效地训练深度学习网络。这样就可以对每一台相机提取出的老虎数据,自动生成数据库,包括位置、时间、影像、甚至运动状态。这也是英特尔首次将人工智能动物个体识别技术应用在野生动物保护项目中。


第三步,智能处理东北虎海量数据。英特尔至强可拓展服务器平台将针对野生动物保护及环境监测的需求,提供大数据接入和数据精细化分析支持,针对数百GB的历史数据和每年来自数百个监控相机和其他采集设备的TB级的数据,通过Intel SSD固态盘加速存储等技术,让处理效率比以往大幅提升。

此外,最新的至强服务器平台相对前代系统处理能力和单周期FLOPS均有大幅提升,提供了更加完备的针对机器学习和高级数据分析任务的软硬件优化方案。帮助客户从容应对快速增长的海量数据分析和人工智能业务。

通过英特尔与世界自然基金会(WWF),海康威视的通力合作,相信未来在保护野生东北虎项目上有所突破,只需“野外拍摄+云端建立数据库+智能分析处理”三步,就可打造出高效的东北虎AI动态监控系统。

保护野生动物,人工智能可以做得更多

人工智能不光是在野生东北虎的保护行动中大有可为,它的智能采集和批量数据化分析能力,可以帮助我们在海量数据中发现想要寻找的野生动物的踪迹和行为规律,助力珍稀野生动物的保护。

想象一下,未来护林员可以通过手持终端或野外智能抓拍相机上传海量图片,通过云端的至强服务器完成高效的图像内容的识别和分析,并通过数据挖掘,为要保护的珍稀野生动物提供尽可能多的数据支持,从而达到事半功倍的效果。

人工智能助力野生动物保护的事业刚刚启动,未来还需要不断的创新与尝试,相信用善意驱动的人工智能应用,将会帮助人类解决更多的大问题。

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