Корални гребени: 3Д мапирање захваљујући вештачкој интелигенцији

Пространства од корал које чине позадину најлепших подводних слика су велике колоније веома малих морских бескичмењака са кречњачким скелетом, званим Полипи.

Такође познати као Антхозоанс, корали живе на морском дну миленијумима и имају а кључну улогу у здрављу планете: упркос томе што покривају мање од 0,1% површине океана, ове огромне и древне колоније груписане на кречњачким гребенима пружају уточиште и станиште за скоро трећина морских врста познат.

Озбиљно претио одаументо делле температура и одзагађење антропског порекла, корали пате од опасног феномена познатог као избељивање. Они од Црвено мореМеђутим, изгледа да су отпорнији на стрес повезан са климом.

Тако је Транснационални центар Црвеног мора (ТРСЦ) одлучио да истражи његове тајне, почевши од пажљивог погледа 3Д мапирање коралних гребена. Размишљао је о томе да све ово омогући ДеепРеефМап, систем вештачке интелигенције који су развили истраживачи ЕПФЛ-а.

Вештачка интелигенција и климатска криза: прилика или претња?
Вештачка интелигенција ће нам помоћи да очистимо океане од пластике

Вештачка интелигенција одмах креће у акцију да заштити корале

Л 'еколошки значај корала она је таква да се утицај њиховог здравља протеже и на људску популацију у различитим земљама широм света. Према истраживању Националне администрације за океане и атмосферу Сједињених Држава, пола милијарде људи ослања се на коралне гребене за сигурност хране и приходи од туристичких активности.

Али када температура мора се повећава, симбиотске алге који дају храну коралима (и дају им карактеристичне боје) се избацују, а колонија избељених полипа је предодређена да умре.

Као одговор на овај драматични феномен, организације као што је ТРСЦ спроводе детаљна истраживања у покушају да открију тајне врсте корала присутне у Црвеном мору, који изгледају посебно отпорни на климатски стрес.

Иницијатива, коју су предводили Лабораторија за биолошку геохемију Савезне политехнике у Лозани и ТРСЦ, послужила је као испитна станица за ДеепРеефМап, ун система ди Вештачка интелигенција развијен у ЕПФЛ-овој Лабораторији за рачунарске науке о животној средини и посматрање Земље (ЕЦЕО).

Нова вештачка интелигенција је способна да производи стотине метара 3Д мапа за неколико минута почевши од слика снимљених камерама које су иначе доступне на тржишту, и може да класификује различите корале.

"Са овим новим системом свако може да учествује у мапирању светских коралних гребена“, Објашњава он Самуел Гардаз, координатор ТРСЦ пројеката, “ово ће заиста стимулисати истраживања у овој области, смањујући оптерећење, количину опреме и логистике и трошкове везане за ИТ".

Ефекат… камелеон биоразградивих 3Д сензора и екрана
Велики корални гребен пати. Проблем? Људска бића…

Мапирање стотина метара коралног гребена за неколико минута

Као што смо прочитали у студији која је управо објављена на „Методе у екологији и еволуцији”"видео део од 100 метара стечен за 5 минута роњења са а приступачна камера за потрошаче може се потпуно аутоматски трансформисати у семантички облак тачака КСНУМКС минута".

Права револуција за картирање коралних гребена, што традиционално захтева огромна средства, много времена и рад специјалисте. Ова ограничења озбиљно ограничавају, ау неким случајевима и потпуно спречавају праћење коралних гребена од стране земаља које немају потребне ресурсе и техничку експертизу.

Захваљујући новом систему Вештачка интелигенција развијен од стране истраживача ЕПФЛ-а, у будућности податке може прикупити свако, чак и од стране рекреативних ронилаца, под условом да су опремљени камером.

Све што треба да ураде је да полако пливају преко коралног гребена, сликајући док иду напред. Они ће служити како треба добри тенкови и веома издржљива батерија, за мапирање стотина метара коралног гребена.

Да би могли да фотографишу веће површине, швајцарски истраживачи су развили а ПВЦ конструкција опремљен са шест камера (три на предњој и три на задњој страни) којима може да управља иста особа. И овај уређај такође постоји у јефтина верзија, да укључује и ронилачке тимове који раде са ограниченим буџетима.

"Права револуција у свету очувања екосистема", он тврди Гуилхем Банц-Пранди, научни сарадник у Лабораторији за биолошку геохемију Политехничког универзитета у Лозани и научни директор ТРСЦ.

Морско уточиште у срцу Пацифика прети… риболовом?
Уговор УН о океану: Чиле је прва земља која је потписала

Дигитални близанац коралног гребена који олакшава његову заштиту

За разлику од старијих програма за 3Д мапирање, ДеепРеефМап нема проблема са лоше осветљење а дифракција типична за подводне слике: ле дубоке неуронске мрежеу ствари, могу да се прилагоде овим условима. Штавише, постојећи програми раде само са сликама високе резолуције.

"Оне су такође ограничене када је у питању размера: у резолуцији где се појединачни корали могу идентификовати, највеће 3Д мапе су дугачке неколико метара, што захтеваогромна количина времена обраде“, Објашњава он Девис Туиа, професор на ЕЦЕО. “Са ДеепРеефМап-ом, ограничени смо само тиме колико дуго ронилац може да остане под водом".

"Наш циљ је био да развијемо систем који би био користан научницима који раде на терену и који би могао да се брзо и широко примени.“, Објашњава он Јонатхан Саудер, који је радио на развоју ДеепРеефМап-а за своју докторску тезу.

"Наш метод не захтева скуп хардвер“, подвлачи истраживач, „довољан је рачунар са основном графичком процесорском јединицом. Семантичка сегментација и 3Д реконструкција се одвијају на исту брзину као и видео репродукција".

"Систем је толико лак за имплементацију да ћемо моћи пратити промену коралног гребена током времена, како би се идентификовала приоритетна подручја очувања“, додаје Банц-Пранди.

Нове 3Д мапе биће обогаћене другим подацима, од генетике популације до адаптивног потенцијала корала. Овај процес, објашњава научни директор ТРСЦ, “могло довести до стварања прави дигитални близанац коралног гребена".

Необјављени Атлас морских станишта за заштиту океана
Тања Цимерман: „Покушавамо да 'материјализујемо' енергију”