В последние годы развитие нейросетей занимает умы многих профессионалов и любителей: спорят о плюсах и минусах, потере рабочих мест и безусловной пользе сложных алгоритмов, которые всё больше и больше внедряются в нашу жизнь. Сейчас мы можем отправить любой запрос в чат и моментально получить ответ, за считанные секунды сгенерировать картинку или написать курсовую работу, а также обработать огромный объём информации.
Нейросети — это большие и очень умные мозги, которые можно натренировать практически под любую нашу потребность. Обучаемость — один из главных принципов этой сложной нейронной программы. Первую такую модель в 1957 году продемонстрировал психолог Корнеллского университета Фрэнк Розенблатт. Далее появились более сложные программы — двухуровневые и трехуровневые. Развитию технологии помогла игровая индустрия: для обработки тысячи процессов были созданы графические процессоры, или GPU, которые могли потянуть такие задачи. По аналогии с их архитектурой были усовершенствованы и стали самообучаемыми.
Причём же тут экология? Нейросети применяются в самых разных сферах — в креативных индустриях (для генерации контента, создания иллюстраций, музыки), медицине (для выявления раковых клеток), экономике (для прогнозирования биржевых курсов и оценки стоимости имущества). Теперь мы добрались и до экологии. Новейшие разработки в области искусственного интеллекта применяются для прогнозирования и обработки метеоданных, выявления определённых объектов на картах со спутников, отслеживания популяции вымирающих животных и многого другого. Обо всём — по порядку.
Основная проблема, с которой на данный момент сталкиваются зоологи, метеорологи, экологи и другие специалисты — нехватка рук в условиях огромного количества информации, нужды в её постоянном анализе и структурировании. Как раз такую задачу во многих случаях и берёт на себя искусственный интеллект.
Отслеживание незаконной охоты
Только в России, по данным Минприроды РФ, за 2019 год браконьерами было убито более 4,5 тысяч животных, среди них есть и занесённые в Красную книгу. Браконьерство — она из самых значительных угроз для экологии. Нейросеть значительно облегчает работу тех, кто следит за незаконной охотой: специальные звукозаписывающие устройства отправляют звуковые дорожки в облако, а дальше в работу вступает нейросеть. Программа анализирует шумы и отправляет геометку рейнджеру, если ею были замечены признаки браконьерства. Такая система была разработана компанией Outland Analytics.
Наблюдение за дикими животными
Нейросети помогают специалистам работать на труднодоступных и масштабных площадях. Главная проблема в подсчёте животных — при подсчёте вручную очень сложно получить точные данные, так как животные могут сбиваться в группы, исчезать из виду. Нейросети, применяемые на платформе Zooniverse, помогают подсчитывать популяции пингвинов, лосося, слонов с помощью анализа изображений и звука (нейросеть обрабатывает низкочастотные звуки, которые издают животные).
Изучение экосистемы Байкала
Мониторинг Байкала требует частого проведения исследований и взятия проб с разной глубины озера. Раз в неделю специалисты берут пробы воды с глубины от 0 до 800 метров, а затем вручную анализируют зоо- и фитопланктон. Для такой трудоёмкой и энергозатратной работы нужно очень много ресурсов, в основном — интеллектуальных. Из-за нехватки специалистов проект был под угрозой закрытия.
В заключение стоит отметить, что искусственный интеллект, в том виде, в котором он существует сейчас — незаменимый помощник, который значительно упрощает процесс научных исследований и других сфер нашей жизни. Однако даже теперь, когда нейросети выходят на невероятный уровень обучаемости, заменить живого специалиста они могут только частично.
Источники:
Автор: Андрей Попов, факультет журналистики МГУ