SnotBot در یک ماموریت است. این هواپیمای بدون سرنشین به اندازه توستر بر فراز اقیانوس باز، مستقیماً بالای یک نهنگ نادر sei پرواز می کند. در یک قایق در نزدیکی، اندی روگان از خوشحالی می درخشد. او در تمام دوران حرفه‌ای خود روی نهنگ‌ها مطالعه می‌کرد، اما هرگز این گونه را ندیده بود.

روگان یک زیست‌شناس دریایی با Ocean Alliance است، سازمانی مستقر در گلاستر، ماساچوست، اما در حال حاضر، او در یک اکتشاف در نزدیکی آزور – جزایری در وسط اقیانوس اطلس است.

یکدفعه، واف! نهنگ غول پیکر ابری از خرطوم را به سمت بالا می فرستد. پهپاد معلق را کاملا خیس می کند.

روگان تشویق می کند. این دقیقاً همان چیزی است که تیم او امیدوار بود اتفاق بیفتد. SnotBot یک ظرف پتری در کشتی دارد. در حال حاضر، آن ظرف حاوی پوزه نهنگ sei، همچنین به عنوان ضربه نهنگ شناخته شده است. روگان می گوید: «گاهی اوقات بوی ماهی می دهد. «[این] قوام آب را دارد. بیشتر شبیه آب دریاست تا لجن.» بنابراین شاید به اندازه آدم‌های بدجنس نباشد. اما حاوی مخاط است. و DNA موجود در آن مخاط می تواند اطلاعات مهمی در مورد نهنگ ها به دانشمندان بدهد.

SnotBot یک دوربین نیز دارد. در برخی از پروازها، اپراتورها ظرف پتری را حذف می کنند. سپس ربات را می فرستند تا از بالا از نهنگ ها عکس و فیلم بگیرد. روگان توضیح می‌دهد: «پهپادها به ما این امکان را می‌دهند که درک واضح‌تری از نحوه شنا کردن، رفتار نهنگ‌ها، نحوه تعامل و تعداد سفرهای گروهی به دست آوریم.»

او و SnotBot تنها نیستند. در سرتاسر جهان، افرادی که برای درک بهتر و حفاظت از حیات وحش تلاش می کنند، از هواپیماهای بدون سرنشین برای کمک به این موضوع استفاده می کنند. برخی در حال شمارش پرندگان دریایی در مستعمرات جزایر فالکلند در اقیانوس اطلس جنوبی هستند. دیگران در حال ردیابی و شمارش میمون های موریکوی در حال انقراض در برزیل و اورانگوتان ها در سوماترا (جزیره ای در اندونزی) هستند. و در آفریقا، هواپیماهای بدون سرنشین و تله‌های دوربین مراقب شکارچیانی هستند که ممکن است به کرگدن‌ها و دیگر حیوانات محافظت‌شده آسیب برسانند.

دوربین های پرنده

محققان حیات وحش اغلب در جنگل‌ها و زیر خاکسترها برای یافتن حیوانات قدم می‌زنند. آنها ممکن است از روی قایق به نهنگ ها نگاه کنند یا با هلیکوپتر پرواز کنند تا حیوانات را از بالا ببینند. چنین پروازهایی بسیار گران و گاهی خطرناک هستند. به علاوه، سر و صدای آنها ممکن است حیوانات را بترساند. و هلیکوپترها نمی توانند خیلی دور بر فراز اقیانوس پرواز کنند زیرا جایی برای فرود یا سوخت گیری وجود ندارد.

در سال 2011، Lian Pin Koh و Serge Wich فکر کردند که آیا ممکن است راه آسان تری برای دریافت انواع مشابه داده ها وجود داشته باشد. ویچ می‌گوید: «ما هر دو متوجه شدیم که شمارش حیوانات تلاش عظیمی است. “ما فکر کردیم، “اگر با دوربین پرواز بر فراز آنها پرواز کنید چه؟”

ویچ بوم شناس و متخصص حفاظت از محیط زیست در دانشگاه جان مورز لیورپول در انگلستان است. Koh یک بوم شناس در دانشگاه ملی سنگاپور است. آنها با هم یک پهپاد را از یک هواپیمای مدل کنترل از راه دور کنار هم ساختند، تجهیزات دوربین و اسفنج ها را هک کردند. ویچ توضیح می دهد که اسفنج ها ارتعاشات پهپاد را جذب کردند. به این ترتیب تصاویر خیلی تار نخواهند بود. در آن زمان امکان خرید هواپیماهای بدون سرنشین وجود داشت، اما هزینه آنها ده ها هزار دلار بود. این نسخه که خودتان انجام دهید، کمتر از 2000 دلار قیمت دارد. ویچ و کوه آن را پهپاد حفاظتی می نامند.

و این کار را انجام داد. در یک پرواز آزمایشی، این پهپاد تصویری از یک اورانگوتان را در لانه خود در بالای یک درخت بسیار بلند ثبت کرد. ویچ می گوید: «آن لحظه بسیار هیجان انگیزی بود. این زوج متوجه شدند که این فقط شروع یک روش کاملاً جدید برای انجام کارهای حفاظتی است. آنها همچنین گروه Conservationdrones.org را راه اندازی کردند تا آنچه را که می آموختند با سایر محققان در سراسر جهان به اشتراک بگذارند.

پیدا کردن میمون های پنهان

فابیانو ملو یکی از آن محققان دانشگاه فدرال ویکوزا در برزیل است. او به عنوان یک بوم شناس، موریکی شمالی را مطالعه می کند. این میمون کمیاب و بزرگ در جنگل های استوایی برزیل زندگی می کند. ملو می گوید: «آنها به معنای واقعی کلمه در صلح زندگی می کنند. “هیچ کس بر سر زنان یا غذا دعوا نمی کند. آنها فقط گل و برگ می خورند.» با این حال این میمون ها به شدت در خطر انقراض هستند. تنها حدود 1000 در حیات وحش باقی مانده است.

آتش سوزی جنگل ها بزرگترین تهدید آنهاست. اغلب مردم این آتش‌ها را برای پاکسازی زمین برای کشاورزی به راه می‌اندازند. این آتش سوزی ها زیستگاه حیوانات را نیز از بین می برد. ملو باید بداند که موریکی ها کجا هستند تا مطمئن شود که مردم اجازه ندارند در نزدیکی آنها آتش بزنند.

اما یافتن میمون‌های کمیاب در یک جنگل وسیع کار آسانی نبود – تا زمانی که او در مورد هواپیماهای بدون سرنشین یاد گرفت. ملو برای اولین بار در سال 2017 خلبانی کرد. اکنون، او می گوید، همکارانش او را «استاد هواپیماهای بدون سرنشین» می نامند.

آخرین پهپاد او با نام مستعار “Dronequi” یک دوربین هیبریدی دارد. می تواند عکس ها و فیلم های معمولی بگیرد. یا می تواند از حسگر حرارتی برای تشخیص گرما استفاده کند. دریافت این سنسور برای Melo یک معجزه بود. حتی زمانی که حیوانات در میان برگ ها و شاخه های ضخیم در سایبان درختان در بالای جنگل پنهان شده بودند، می توانست گرمای بدن موریکی را تشخیص دهد.

در طول سال 2020، ملو و تیمش Dronequi را بر فراز پنج سایت مختلف در برزیل پرواز کردند. آنها گروهی متشکل از 15 موریکویی را کشف کردند که هیچ کس از وجود آنها خبر نداشت. او می گوید: «وقتی گروه جدیدی پیدا می کنیم، دیوانه می شوم. “من خیلی جیغ می زنم. اشک در چشمانم حلقه زده است.” پیدا کردن یک گروه جدید به این معنی است که موریکوهای بیشتری در طبیعت وجود دارد. اکنون تیم Melo می تواند با دولت و مالکان خصوصی کار کند

برای محافظت از محل زندگی این میمون ها. یا در صورت لزوم، تیم می‌تواند حیوانات را به مکانی امن‌تر یا نزدیک‌تر به سایر هم نوعان خود منتقل کند.

شمارش پنگوئن ها

مادلین هیز یک خلبان هواپیمای بدون سرنشین و دانشجوی کارشناسی ارشد در دانشگاه بوستون در ماساچوست است. او زمانی را در دانشگاه به یاد می آورد که واقعاً احساس دلسردی می کرد. به نظر می‌رسید که مسائل زیست‌محیطی بیش از حد سیاره را آزار می‌دهد. با این حال، زمانی که او فناوری هواپیماهای بدون سرنشین را کشف کرد، انرژی جدیدی به دست آورد. او می گوید: «شما می توانید داده های بسیار بیشتری دریافت کنید. و همه این داده‌ها به این معنی است که «شما می‌توانید سؤالات کاملاً جدیدی را که هیچ‌کس قبلاً قادر به بررسی آنها نبوده است بررسی کنید». هیز هواپیماهای بدون سرنشین را برای بررسی کیفیت آب در بندر مورهد سیتی در بوفورت، N.C و گیاهان آبزی مهاجم در حوضه دریاچه Champlain در ورمونت پرواز کرده است.

با این حال، برای یکی از پروژه‌های اخیر، او نتوانست هواپیماهای بدون سرنشین را هدایت کند. یک تیم متفاوت از محققان قبلاً تصاویر هواپیماهای بدون سرنشین از جزایر فالکلند (که به جزایر مالویناس نیز معروف هستند) گرفته بودند. آنها فقط در شرق نوک جنوبی آمریکای جنوبی هستند. این تصاویر مستعمرات هزاران آلباتروس ابروی سیاه و پنگوئن راک هاپر جنوبی را نشان می داد. این دو پرنده دریایی با هم لانه می سازند.

چند دهه پیش، آلباتروس های ابروی سیاه در فهرست در معرض خطر انقراض قرار گرفتند. به لطف تلاش‌های حفاظتی، تعداد آنها در حال افزایش است. اما جمعیت پنگوئن راک هاپر جنوبی در حال کاهش است. این بیشتر به این دلیل است که تغییرات آب و هوایی و صید بی رویه، یافتن غذا را برای آنها دشوارتر کرده است. آنها آسیب پذیر در نظر گرفته می شوند، که کمی نگران کننده تر از برچسب “در خطر انقراض” است. اما حتی گونه های آسیب پذیر نیز می توانند منقرض شوند اگر کاری برای کمک به آنها انجام نشود. کارشناسان باید مراقب هر دو نوع پرنده باشند.

قبل از اینکه محققان هواپیماهای بدون سرنشین داشته باشند، باید به جزایر می رفتند و پرندگان را به صورت دستی شمارش می کردند. این کار گران و وقت گیر بود. آن‌ها فقط می‌توانستند هر پنج تا 10 سال یک بار زمان و پول صرف کنند تا یک شمارش کامل انجام دهند. و در بین شمارش ممکن است اتفاقات زیادی برای پرندگان بیفتد.

با این حال هیز راهی برای شمارش خودکار پرندگان از تصاویر پهپاد ابداع کرد. او از یادگیری ماشینی استفاده کرد. این یک تکنیک هوش مصنوعی یا AI است که از مجموعه های عظیمی از مثال ها برای آموزش یک برنامه کامپیوتری استفاده می کند. پس از آن، آن برنامه می تواند الگوهای موجود در داده ها را تشخیص دهد، مانند پنگوئن ها در تصاویر دوربین. در ابتدا، هیز می‌گوید: «من کوچک‌ترین پیش‌زمینه هوش مصنوعی نداشتم». اما او منابع مورد نیاز خود را برای کشف آن پیدا کرد.

وقت گیرترین بخش ایجاد نمونه های مورد نیاز برای آموزش و آزمایش کامپیوتر بود. او باید نمونه های کافی از هر نوع پرنده را به آن ارائه می داد. تنها راه برای انجام این کار این بود که هزاران تصویر را یکی یکی مرور کنیم و در اطراف هر پرنده مستطیل بکشیم – در کل 45000 تصویر. او می گوید: «می دانم که دیوانه به نظر می رسد. او با گوش دادن به کتاب‌های صوتی در حین کار از آن عبور کرد.

حالا که او این کار را انجام داده است، دیگر هیچ کس مجبور نیست این کار را انجام دهد. مدلی که او آموزش داده می تواند هر دو نوع پرنده را تشخیص دهد. در یافتن آلباتروس ها کمی بهتر است – آنها بزرگتر و رنگ روشن تری دارند. پنگوئن ها بیشتر شبیه صخره ها یا سایه ها هستند. اما این برنامه با هر دو کار عالی انجام می دهد. نود درصد شمارش خودکار آن با شمارش دستی انسان مطابقت داشت. این بدان معناست که تفاوت بین این دو رقم 5 درصد یا کمتر بود.

محافظت از کرگدن و موارد دیگر

سرژ ویچ دیگر مجبور نیست هواپیماهای بدون سرنشین خود را بسازد. اما او همچنان در حال قلع و قمع است. ویچ و همکارانش، کارل چالمرز، پل فرگوس و استیون لانگمور در حال ساخت هوش مصنوعی هستند که به طور خودکار انواع بسیاری از حیوانات را شناسایی می کند. چالمرز و فرگوس دانشمندان کامپیوتر هستند. لانگمور یک اخترفیزیکدان است. همه آنها در دانشگاه جان مورز لیورپول کار می کنند. آنها پروژه خود را Conservation AI می نامند. هنگامی که شخصی یک تصویر یا ویدیو را آپلود می کند، مدل داده ها را تجزیه و تحلیل می کند. سپس مدل هر چیزی را که بتواند شناسایی می کند. تاکنون شیرها، فیل‌ها، کرگدن‌ها، گورخرها، انسان‌ها، ماشین‌ها و خیلی چیزهای دیگر را تشخیص می‌دهد.

برای افزودن گونه یا شیء جدید به این فهرست، تیم هوش مصنوعی حفاظت از محیط زیست باید همان فرآیند هیز را دنبال کند. آنها باید هزاران تصویر را مرور کنند، مستطیل ها را به صورت دستی ترسیم و برچسب گذاری کنند.

محققان می توانند از این مدل برای تعیین مکان یا شمارش حیوانات استفاده کنند. امید است روزی مردم از آن برای محافظت از حیوانات در برابر شکار غیرقانونی، معروف به شکار غیرقانونی، استفاده کنند. بسیاری از مناطق حفاظت شده حیات وحش از پهپادها و تله های دوربین برای مراقبت از گونه های حفاظت شده استفاده می کنند. اما معمولاً یک رنجر باید مراقب تغذیه دوربین باشد. در آینده، یک مدل هوش مصنوعی می تواند به جای آن مراقب باشد. هنگامی که یک پهپاد یا دوربین فعالیت مشکوکی را مشاهده می کند، می تواند هشدارهای خودکار را ارسال کند.

این تیم این ایده را در مطالعه ای در شرق آفریقا که سال گذشته منتشر شد، آزمایش کردند. دانش آموزان و کارکنان یک سایت صحرایی در تانزانیا وانمود کردند که شکارچی هستند. محققان در ساعات مختلف روز هواپیماهای بدون سرنشین را بر فراز شکارچیان متظاهر به پرواز درآوردند. گاهی بازیگران راه می رفتند. در زمان های دیگر آنها ایستاده بودند. آنها ممکن است زیر برگها یا بیرون در فضای باز پنهان شده باشند. گاهی اوقات محققان از پهپادهای مجهز به دوربین های معمولی استفاده می کردند. در زمان های دیگر دوربین های حرارتی داشتند.

به طور کلی، مردم به دنبال

در تصاویر پهپاد کار بهتری نسبت به مدل هوش مصنوعی در یافتن شکارچیان متظاهر انجام داد. این مدل چیزهای زیادی (مانند سایه‌ها و صخره‌ها) را انتخاب کرد که اصلاً مردم نبودند. با این حال، این مدل شکارچیانی را نیز پیدا کرد که بیشتر مردم آنها را گم کرده بودند. ویچ می گوید: «ما مطمئناً از نتایج راضی هستیم. او فکر می‌کند با کمی کار بیشتر، سیستم‌هایی از این دست حفاظت بهتر از حیوانات در معرض خطر را برای محیط‌بانان آسان‌تر می‌کند.

با این حال، او هشدار می دهد که این فناوری به شکار غیرقانونی پایان نمی دهد. راه حل واقعی این است که فروش قطعات حیوانات در حال انقراض را غیرممکن کنیم یا مطمئن شویم افرادی که می خواهند آنها را بفروشند، گزینه های دیگری برای کار پیدا می کنند.

علاوه بر این، او اشاره می کند که بسیاری از گونه های در معرض خطر در مناطق دور افتاده زندگی می کنند. در اینجا، اتصالات اینترنتی ممکن است ناقص یا وجود نداشته باشند. این مهم است زیرا افراد برای استفاده از Conservation AI باید تصاویر و ویدیوها را از طریق اینترنت آپلود کنند.

یه مشکل دیگه هم هست در بخش های کم درآمد جهان، حافظان محیط زیست ممکن است نتوانند تجهیزات مورد نیاز برای مطالعه و حفاظت از گونه ها را تهیه کنند. هواپیماهای بدون سرنشین کمک می کنند تا این کار کمی هزینه کمتری داشته باشد. تیم روگان اخیراً مقاله ای را منتشر کرده است که دقیقاً نحوه استفاده از هواپیماهای بدون سرنشین برای مطالعه نهنگ ها را شرح می دهد. در آینده نزدیک، این محققان امیدوارند که منابع و فناوری برای انجام کارهای حفاظتی به طور گسترده در هر نقطه از جهان در دسترس قرار گیرد.

cc.org: منبع

Related Post

• Arweave, permanent retention of information
• SingularityNET
• Sony and Honda electric vehicle joint firm
• xiaomi dog robot
• Protein production software