保護地球生命力,從尋找“百獸之王”開始

前不久,全球最大的獨立性非政府環境保護組織之一的世界自然基金會(WWF)發佈了《地球生命力報告2018》。用數據直截了當的指出:全球野生動物種群數量在短短40多年內消亡了60%。而由人類活動造成的棲息地喪失和退化,以及對自然的過度開發是導致物種消亡的重要原因。

保護地球生命力,從尋找“百獸之王”開始


地球生命力指數在不到50年的時間裡平均下降超過一半,且持續下降的趨勢也並未得到緩解。這一驚人下降是一個噩兆,或許是我們對地球施加壓力的終極指證。如果生物多樣性不復存在,那麼維持我們所有人的生命網絡將會消失——人類將不可能擁有一個健康、幸福和繁榮的未來。

保護地球生命力,從尋找“百獸之王”開始


01 用科技保護生態,我們一直在行動

一直以來,保護生態是我們的一項重要事業,努力用“用技術造福社會”。在北極放飛英特爾Falcon8+無人機以追蹤北極熊,記錄它的生活信息,為野生動物和環境科技人員提供安全、高效、準確地數據。

與傳統追蹤方法相比,它是一種兼顧動物保護與科研信息採集的兩全之法;通過英特爾SnotBot無人機採集鯨魚的噴水樣本,並藉助英特爾人工智能技術對收集到的數據採取行動,從而精確掌握鯨魚的健康狀況與周圍的海洋環境。

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這一次,英特爾牽手WWF世界自然基金會,希望用科技的力量一起探索保護野生東北虎的問題。這項合作在今年7月宣佈,開始緊鑼密鼓地準備和推進,基於英特爾人工智能技術,在中國的東北地區進行保護東北“大貓”的項目合作(詳情請戳傳送門:《一二三四五,AI找老虎——英特爾聯手WWF助力動物保護》)

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▲由英特爾聯手了國畫藝術家打造的《長白上山圖》




02 為什麼是“百獸之王”?

和大部分人的認知不同,被譽為“百獸之王”的老虎早已是瀕臨滅絕的狀態——全球現存於世的野生老虎數量僅剩3900只左右。而被譽為“虎中之王”的東北虎,數量更是比大熊貓還稀缺,目前全球野生東北虎數量500只左右。

因而對於野生東北虎的保護已是刻不容緩,希望通過我們的努力,能使全球野生東北虎數量在500只的基礎上有所提升。

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▲圖片來源:WWF China




03 老虎是反映生態系統是否健康的重要指標

老虎不僅僅是我們文化圖騰的重要組成部分,其生存狀態更是反映生態系統是否健康的一項重要指標。

據動物學家計算,一頭老虎一年需要捕捉50頭有蹄類食草動物,雌性繁殖虎需要更多一些。但是為了能夠捕捉到這50頭獵物,其生活的領域中需要大約500頭的數量。而這500頭有蹄類食草動物,則需要足夠面積的活動區域以及相應的生態條件才能存活。

所以,如果老虎能夠自如的生存下來,也就意味著其生活的生態系統是保持基本健康與平衡的。

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04 事倍功半的傳統採集方法

想要保護東北虎及其棲息地,識別技術上我們首先需要儘可能多的掌握到第一手的野生東北虎影像資料。進而對整個生態系統的生物多樣性,棲息地變化進行分析,然後發現問題,並找到科學的解決辦法,控制和減緩環境的惡化。而獲取影像材料的最直接方法就是野外監控。

但是傳統的野外監控方法面臨著很多困難和挑戰。在這個當養豬都言必稱AI技術時,對於野生東北虎的戶外數據採集、處理到分析,時效性、精確度和效率提升,怎麼能少得了人工智能的身影呢?

在這幾個月的合作及嘗試的過程中,我們用視頻的形式記錄了保護東北虎行動的點點滴滴。當然,在你看視頻之前我們還有一個好消息要說: 2018年10月,英特爾人工智能系統測試的同時,媒體發佈消息稱,消失近40年的野生東北虎,在小興安嶺地區出沒。

05 AI護老虎到底要幾步?

英特爾攜手世界自然基金會(WWF),並聯合技術合作夥伴海康威視,啟動“東北虎保護-端到端人工智能監控系統“的開發,助力野生動物保護朝著數字化、智能化方向發展。英特爾端到端人工智能系統,將由野生動物保護智能抓拍相機和雲端數據處理及監控服務軟件組成。

第一步,精準識別和抓拍東北虎。海康威視新開發的野生動物保護智能抓拍相機,將首次採用邊緣計算和雲計算相結合的設計理念,搭載的英特爾® Movidius™人工智能視覺處理芯片(VPU),實現了對前端智能算法的支持,極大提升了處理效率。通過前端智能抓拍,系統自動篩選出符合要求的東北虎照片,減輕後期分辨圖片和視頻的人力負荷。

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第二步,雲端生成野生東北虎數據庫。雲端將採用英特爾®至強®可擴展服務器,通過英特爾開發的Re-ID技術對東北虎的個體進行再識別。該技術通過收集數百隻老虎、上萬張圖片的樣本庫,有效地訓練深度學習網絡。這樣就可以對每一臺相機提取出的老虎數據,自動生成數據庫,包括位置、時間、影像、甚至運動狀態。這也是英特爾首次將人工智能動物個體識別技術應用在野生動物保護項目中。

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第三步,智能處理東北虎海量數據。英特爾至強可拓展服務器平臺將針對野生動物保護及環境監測的需求,提供大數據接入和數據精細化分析支持,針對數百GB的歷史數據和每年來自數百個監控相機和其他採集設備的TB級的數據,通過Intel SSD固態盤加速存儲等技術,讓處理效率比以往大幅提升。

此外,最新的至強服務器平臺相對前代系統處理能力和單週期FLOPS均有大幅提升,提供了更加完備的針對機器學習和高級數據分析任務的軟硬件優化方案。幫助客戶從容應對快速增長的海量數據分析和人工智能業務。

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通過英特爾與世界自然基金會(WWF),海康威視的通力合作,相信未來在保護野生東北虎項目上有所突破,只需“野外拍攝+雲端建立數據庫+智能分析處理”三步,就可打造出高效的東北虎AI動態監控系統。

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06 保護野生動物,人工智能可以做得更多

人工智能不光是在野生東北虎的保護行動中大有可為,它的智能採集和批量數據化分析能力,可以幫助我們在海量數據中發現想要尋找的野生動物的蹤跡和行為規律,助力珍稀野生動物的保護。

想象一下,未來護林員可以通過手持終端或野外智能抓拍相機上傳海量圖片,通過雲端的至強服務器完成高效的圖像內容的識別和分析,並通過數據挖掘,為要保護的珍稀野生動物提供儘可能多的數據支持,從而達到事半功倍的效果。

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人工智能助力野生動物保護的事業剛剛啟動,未來還需要不斷的創新與嘗試,相信用善意驅動的人工智能應用,將會幫助人類解決更多的大問題。


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