Hvordan kunstig intelligens og 360-kameraer bidrar til å redde korallrev

Klimaendringene har vært blekende korallrev, og deimiterer de lokale marine artene som kaller dem hjem, siden i hvert fall de første store observasjonene ble registrert i Karibia i 1980. Heldigvis nye A.I. katalogisering designet for å identifisere de geografiske områdene hvor korall fortsatt er blomstrende, håper å reversere trenden, og sparer noen av verdens mest tette og varierte akvatiske økosystemer fra all-but-certain utryddelse.

Det er mange grunner til at vi trenger å bry oss om å redde korallrev, fra det etiske til det økonomiske. I tillegg til boliger rundt en kvart marine arter, gir disse revene USD 375 milliarder USD i inntekter til verdensøkonomien, ifølge vergen, og mat sikkerhet til en halv milliard mennesker. Uten dem sier forskere utallige arter, og hele havfiskeindustrien som avhenger av dem, vil ganske enkelt fordampe.

Problemet er at det bare er så mye penger og så mye tid å bruke til å redusere skadene som allerede er i gang, mens de 172 nasjonene som ratifiserte FNs rammekonvensjon om klimaendringer, "Paris-avtalen", sliter med å kutte på sine karbonutslipp. Men et internasjonalt konsortium av forskere sier at de håper at kunstig intelligens kan fylle hullene, og hjelpe revene med å få oppmerksomheten og ressursene de trenger for å overleve.

Løsningen involverte et team av forskere som utplasserte undervanns scootere med 360 graders kameraer som fotograferte 1487 kvadrat miles av revet utenfor kysten av Sulawesi-øya i Indonesia. (Sulawesi, som ligger midt i Coral Triangle, er omgitt av den høyeste konsentrasjonen av marine biologiske mangfold på planeten.)

Disse bildene ble deretter matet inn i en form for dyp læring A.I. som hadde blitt undervist i løpet av 400 til 600 bilder for å identifisere typer koraller og andre ryggdyr, for å vurdere områdets økologiske helse.

"Bruken av A.I. for å analysere koralfotografier raskt, har forbedret effektiviteten av det vi gjør, sier Emma Kennedy, PhD., en bønn marine økolog ved University of Queensland, i en uttalelse. "Hva ville ta en koralrevforsker 10 til 15 minutter tar nå maskinen noen få sekunder."

"Maskinen lærer på en måte som en menneskelig hjerne, veier opp mange små beslutninger om hva det ser på til det bygger opp et bilde og er trygg på å gjøre en identifikasjon."

Kennedy og andre forskere har også brukt en tilpasset iterativ klyngalgoritme for å identifisere korallrev over hele verden som synes mest sannsynlig å dra nytte av bevaringsressurser. Formelen er basert på 30 metrics kjent for å påvirke korallrevets økologi, bredt delt inn i kategorier som historisk aktivitet, termiske forhold, syklonbølge skader og koral larver adferd. Et kart over disse førsteklasses stedene for fremtidig koralvern ble publisert i Bevaringsbrev, en journal av Society for Conservation Biology sent i juli.

Forskningen ble gjort mulig ved generøse donasjoner fra den australske regjeringen, Nature Conservancy, Bloomberg Philanthropies, Tiffany & Co. Foundation, og Paul G. Allen Family Foundation, hvis navnefornøyelsesflåte har en bemerkelsesverdig rekord innen korallrev uttømming.

Kennedy og hennes lag håper at disse A.I. teknikker vil bli ytterligere raffinert for å hjelpe til med å håndtere korallrev på det mer lokale nivået, samt flere økologisk signifikante steder, inkludert Meso-American Barrier Reef og koraller i Hawaii, som begge måtte utelukkes fra studien.

Lokale versjoner av deres globale undersøkelse tror de ville ha nytte av data som ikke er like tilgjengelig for rev internasjonalt: informasjon om havkjemi, "adaptiv kapasitet" av lokale rev for å motstå klimaendringer eller annet stress på deres systemer, eller opplysningene av den lokale økonomiske avhengigheten av disse korallrevene.