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      澳大利亚红外无(wú)人机+AI数考拉,机器学习(xí)终战胜误报(bào)

      2020/12/24环球(qiú)网311

        国外Tech Republic网(wǎng)站12月(yuè)23日报道称,许多研究人(rén)员正在利用大量技术手(shǒu)段来(lái)帮助野生动物(wù)和土(tǔ)地(dì)的(de)保护,包括用面部识别跟踪加拿大西部的熊(xióng)、通(tōng)过深(shēn)度学(xué)习(xí)预测美(měi)国的(de)野火……而在(zài)澳大(dà)利(lì)亚,昆士兰科技(jì)大学(QUT)的研究小组正在利用人工智(zhì)能(AI)、无人机、热成像和机器学习(ML)等技(jì)术探测和(hé)保护考拉。



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        据介绍,考拉(lā)面临着从(cóng)毛皮贸易到栖息地丧失(shī)的无(wú)数生存威胁,近年来气候变化的(de)影响更加剧了其物(wù)种的脆弱性。据估计,在2019年至2020年间,超(chāo)过5000只考拉死于(yú)澳大利(lì)亚(yà)的森林大火。新(xīn)南威尔士州(NSW)立法委员会断定,若没(méi)有适当保护,本(běn)世纪(jì)中叶(yè)考(kǎo)拉(lā)可能在(zài)该州灭绝。


        该项目负责人、昆士兰(lán)理(lǐ)工大(dà)学生态学副教授格兰特·汉密尔顿(Grant Hamilton)说(shuō),考拉(lā)是澳(ào)大利亚的标志性(xìng)动(dòng)物,在世界(jiè)上其他地(dì)方都没有。他们需要了解(jiě)丛林中到(dào)底有多少考拉,但他(tā)们并(bìng)不知(zhī)道,因为它(tā)们很难找。


        汉密(mì)尔(ěr)顿介绍,研究人(rén)员们尝试了多种办(bàn)法去计算考拉的数(shù)量,包括声学(xué)检测、在狗的帮助下数粪(fèn)便……但最准确的(de)办法还是让一组人走到树下(xià)采样,然后单独计算每棵树上(shàng)的考拉数量。不过,这种(zhǒng)劳(láo)动(dòng)密集型(xíng)的“脚踏实地”的方法仍然忽略了许多野外活动的(de)考拉,研究(jiū)表(biǎo)明专家们实际只能数出一个区域里大(dà)约四分之三的考拉。


        为(wéi)了提(tí)高计算考拉数量的(de)效(xiào)率和准确度(dù),汉密尔顿和他(tā)的团队开(kāi)发了一种使(shǐ)用无(wú)人(rén)机、热成(chéng)像仪和人(rén)工(gōng)智能的(de)方法。不过,因为考(kǎo)拉们不像树(shù)袋熊那(nà)样(yàng)坐在树顶上,而是栖息在复杂的三维空间,这也(yě)面临了不少挑战。


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        研究小组开发(fā)了机器(qì)学习算法来帮助筛选识别无人机收集的热图像,但(dàn)汉密(mì)尔顿(dùn)说,一开始就有各种误报,它会把袋(dài)鼠、人(rén)、甚至(zhì)热(rè)的(de)汽车引擎当做考拉。又因为考拉太过小众,团队(duì)没有(yǒu)找到能够支撑算法识(shí)别(bié)出考拉(lā)的高(gāo)质量图(tú)形数据库。汉(hàn)密尔顿说,“互(hù)联网上有十亿张猫的图片,所以如果你想训练一(yī)个机器学习算(suàn)法来寻找(zhǎo)猫是没问题(tí)的。(但)从无人机上拍摄的考拉热图像并不多”


        好在,问题(tí)还是解(jiě)决(jué)了(le)。汉密尔顿说,他(tā)们可以先(xiān)训练算法针对(duì)动物,然后微调(diào)它针对考拉。最(zuì)后只需(xū)要几(jǐ)百(bǎi)张照片(piàn)就够了。他还称,经过广(guǎng)泛的训练(liàn)和发(fā)展,人工智能(néng)现(xiàn)在比人工能更准确地识别考(kǎo)拉,速度也更快。一个4人(rén)小组一(yī)天可以覆(fù)盖大(dà)约10公顷的土地,而无人机+人工智能2小时即可数(shù)完50公顷。


        展望未(wèi)来,汉密尔顿表(biǎo)示,该团队正(zhèng)在致力于近实时(shí)地处理数(shù)据与多物种(zhǒng)检(jiǎn)测(cè)。后者将能使一种算法(fǎ)可检测“多个(gè)感兴趣的动物”,而不是将每次调查(chá)局限(xiàn)于单个物种。

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