Forskere mener, at kunstig intelligens vil spille en afgørende rolle i at tackle biodiversitetskrisen

Forskere siger, at kunstig intelligens kan transformere identifikation og overvågning af arter over hele verden, hvilket giver et revolutionært værktøj til at støtte handlinger til at forstå og vende tab af biodiversitet.

En mangel på eksperter betyder, at der er store huller i vores forståelse af, hvor arter forekommer, hvordan bestande ændrer sig, og hvad der forårsager tilbagegang og lokal udryddelse.

Der er akut mangel på data om insekter globalt, selvom de udgør fire femtedele af dyrelivet og er afgørende for sunde økosystemer og fødevareproduktion.

UK Centre for Ecology &Hydrology (UKCEH) arbejder sammen med partnere over hele verden for at være pionerer i brugen af ​​automatiserede biodiversitetsovervågningsstationer.

Dette partnerskab afprøver udstyr i Europa, Nordamerika såvel som på tværs af troperne, som er blandt de mest biodiverse steder på Jorden, men hvor der er betydelig underrapportering af arter.

Disse solcelledrevne stationer, som kan fungere selvstændigt i mange måneder, inkluderer højopløsningskameraer til at fotografere insekter og akustisk udstyr til at optage kald fra fugle og flagermus.

Forskere bruger derefter AI-software ved at træne computersystemer til at genkende arter fra billeder og optagelser.

Mens udviklingen af ​​kamerasystemer, optageudstyr og AI-genkendelsessoftware er på et relativt tidligt stadie, har de indledende forsøg været opmuntrende.

UKCEH og University of Exeter økolog professor David Roy forklarer, "Den udbredte udbredelse af automatiserede sensorer kombineret med identifikation af arter ved hjælp af AI kan transformere vores forståelse af virkningerne af miljøændringer på dyrelivet og måle fremskridt hen imod nationale og internationale biodiversitetsmål.

"Dette vil gøre os i stand til at identificere, hvor biodiversiteten er truet, de vigtigste drivkræfter bag forandring og at informere om løsninger til at vejlede lokal habitatforvaltning og adressere den globale biodiversitetskrise."

Automatiserede overvågningsstationer ville betyde, at en stor mængde langsigtede, standardiserede og verificerbare data kunne genereres og behandles uden arbejdskrævende feltundersøgelser eller identifikation.

Der er mindre variation end i traditionelle undersøgelser, hvor fælder, lokaliteter eller observatører kan være forskellige fra år til år, og der er mindre sandsynlighed for, at der er fotografier eller optagelser for at verificere registreringerne.

Forskerne udvikler standardiserede metoder til automatiseret sansning på verdensplan.

Som en del af dette arbejde har de udgivet en ny undersøgelse, der opstiller en skabelon til AI-assisteret, billedbaseret overvågning af nataktive insekter. Undersøgelsen blev offentliggjort i Philosophical Transactions of the Royal Society B:Biological Sciences

Meget af den indledende forskning i automatiserede biodiversitetsstationer fokuserer på overvågning af insekter.

Disse arter spiller en afgørende rolle i økosystemer såsom næringsstofkredsløb og mad til andre væsner, plus understøtter afgrødeproduktion gennem bestøvning og naturlig skadedyrsbekæmpelse.

De udgør 80 % af alt dyreliv, men kun 20 % af de globale insektarter er blevet identificeret, og de fleste vurderinger er stort set begrænset til sommerfugle, bier og fluer, overvejende fra Europa og Nordamerika.

Forskere indsætter derfor automatiske biodiversitetsovervågningsstationer ikke kun i disse regioner, men også Argentina, Panama, Costa Rica, Singapore, Japan og Kenya for at teste deres holdbarhed i tropiske områder.

På nuværende tidspunkt har forskere fjernadgang til billeder og optagelser fra en biodiversitetsovervågningsstation og bruger derefter computere på deres kontorer til at behandle dataene og identificere arter via AI.

UKCEH og The Alan Turing Institute er dog ved at udvikle kantbehandling, som gør det muligt at analysere billeder på enheden i stedet for at blive downloadet og behandlet senere.

"Dette vil gøre det muligt for frivillige, der ikke er eksperter, at bruge automatiserede systemer til at producere masser af data om arter på mange steder, hvilket giver en massiv ændring i global biodiversitetsovervågning," siger Dr. Oliver Strickson, Senior Research Software Engineer hos Turing.

Som en del af AgZero+-programmet installerer UKCEH allerede automatiserede kamerafælder og bioakustisk udstyr i britiske gårde for at overvåge tilstedeværelsen af ​​insekter, fugle, padder, flagermus og små pattedyr. Dette vil vurdere effektiviteten af ​​britiske landbrugsmiljøordninger.

Flere oplysninger: D. B. Roy et al., Mod en standardiseret ramme for AI-assisteret, billedbaseret overvågning af natlige insekter, Philosophical Transactions of the Royal Society B:Biological Sciences (2024). DOI:10.1098/rstb.2023.0108

UKCEH søger partnere – jordejere, fødevareleverandører og industri – for at forstå, hvordan data og indsigt fra den automatiserede overvågning bedst kan bruges til at skabe positive forandringer for biodiversiteten. For at komme i kontakt, send en e-mail til [email protected]

Journaloplysninger: Filosofiske transaktioner fra Royal Society B

Leveret af University of Exeter