Нейросети научатся узнавать моржей по снимкам фотоловушек
Сотрудники Ненецкого заповедника и ученые Московского физико-технического института (МФТИ) при поддержке Всемирного фонда дикой природы (WWF) России будут обучать искусственный интеллект анализировать данные с фотоловушек, установленных на лежбищах моржей, и распознавать ластоногих по фотоснимкам. Об этом ТАСС сообщили в пресс-службе фонда.
«Нейронные сети с каждым годом все шире применяются при исследованиях разных видов морских млекопитающих, но с моржами в этом направлении никто еще не работал, по крайней мере у нас в стране. Печорские моржи в этом плане отлично подходят для отработки этого подхода — они представляют собой немногочисленную и в значительной степени изолированную группировку. Это значит, что вероятность повторно встретить одних и тех же моржей на лежбище в разные годы довольно высока. Когда мы узнали об инициативе заповедника „Ненецкий“ начать такую работу, то сразу решили ее поддержать. Если нейросети покажут себя эффективно, то подобный подход можно будет применять и в других районах Арктики, причем как на особо охраняемых природных территориях, так и за их пределами», — заявила координатор проектов по сохранению биоразнообразия Арктики WWF России Варвара Семенова, чьи слова приводятся в сообщении.
Чтобы собрать «учебный фотоматериал» для нейросети, специалисты почти три недели провели на острове в Баренцевом море. В качестве полигона был выбран остров Матвеев, где под охраной заповедника каждое лето формируется крупнейшее в регионе — до тысячи особей — лежбище атлантических моржей. Наблюдение дает ученым важные сведения о состоянии подвида, занесенного в Красную книгу России. За техническую часть проекта и непосредственную работу с нейросетями отвечают ученые МФТИ. Им уже передано более 10 тыс. снимков для начала обучения программы.
Одним из основных инструментов изучения жизни лежбища являются фотоловушки. Регистраторы работают автономно круглый год и позволяют понять, когда именно моржи вышли на берег и покинули его, как много было животных. Однако проблема в том, что только за один сезон фотоловушки делают несколько десятков тысяч снимков. Разобрать и проанализировать такой огромный массив данных — задача крайне трудоемкая. Нейросеть способна быстро обработать весь объем, оставить только фото, где есть ластоногие, и рассортировать их, тем самым сэкономив коллективу заповедника сотни человеко-часов.
Еще более амбициозная задача — научить компьютер распознавать «индивидуальность» моржа. Для этого создается первоначальный каталог — фотобаза уже встреченных животных — на основе которого будет учиться нейросеть. У каждого моржа есть свои особые приметы, которые делают его индивидуальностью: «морщины» в области носа, глаз, шрамы, царапины, пятна на коже, сколы и трещины на клыках. В результате их анализа программа сможет «узнавать» каждую особь и сообщать о ее предыдущих визитах на лежбище.
«Например, в прошлом году мы наблюдали на лежбище моржа, который приходил раз в неделю. А выяснилось это как раз в ходе разбора фотографий для каталога. Другого самца мы отслеживаем на Матвееве уже четыре года подряд. Надеюсь, что такая идентификация поможет нам также следить и за изменениями физического состояния животного — располнел морж или похудел, появлением у него новых шрамов, внешним проявлением болезней и так далее. В перспективе, может быть, и за продолжительностью жизни», — рассказала начальник научно-исследовательского отдела заповедника «Ненецкий» Юлия Богомолова.