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澳大利亚红外无人机+AI数考拉,机器学习终战胜误报

2020/12/24环(huán)球网(wǎng)312

  国外Tech Republic网站12月23日(rì)报(bào)道称,许(xǔ)多研究人员正在利用(yòng)大(dà)量技术(shù)手段来帮助野生动物和土地(dì)的(de)保(bǎo)护,包括用面部识别跟(gēn)踪加拿大西(xī)部的熊、通过深(shēn)度学习预测美国的野火……而在澳大利亚,昆士兰(lán)科技大学(QUT)的研究小组正在利(lì)用人工(gōng)智(zhì)能(AI)、无人机(jī)、热成像(xiàng)和机器学习(ML)等技(jì)术探测和保护考拉。



无(wú)人机


  据介(jiè)绍,考(kǎo)拉面临着从毛皮贸易到栖息地丧失(shī)的无数生存威胁,近年来气候变(biàn)化的影响更加剧(jù)了其物种的脆弱性。据(jù)估计,在2019年至2020年间,超过5000只考拉死于(yú)澳大利亚的森林大火。新南(nán)威尔士(shì)州(zhōu)(NSW)立法委员会断定(dìng),若没有(yǒu)适当保护,本世纪中叶(yè)考拉可能在该州灭(miè)绝。


  该(gāi)项目负(fù)责(zé)人(rén)、昆(kūn)士兰理工大(dà)学生态(tài)学副教授格兰特·汉密尔顿(Grant Hamilton)说,考拉是澳大(dà)利亚的标(biāo)志性(xìng)动物,在世界上(shàng)其(qí)他地方都没有。他们需要(yào)了解丛(cóng)林(lín)中到底有多少考拉,但他们并不知道,因为(wéi)它们(men)很(hěn)难找。


  汉密尔(ěr)顿介绍,研究人(rén)员们尝试了多(duō)种办法去计算考拉的(de)数(shù)量,包(bāo)括声学检(jiǎn)测、在狗的帮助下数粪便……但(dàn)最准确的办法(fǎ)还是让一组(zǔ)人走到树下采(cǎi)样,然后单独计算每(měi)棵(kē)树上的考(kǎo)拉数量。不(bú)过,这种劳动密(mì)集(jí)型的“脚踏实地”的方法仍然忽略了许(xǔ)多(duō)野外活动的考拉,研究(jiū)表(biǎo)明专家们实际只能数出一(yī)个区域里大约四分(fèn)之三的考拉。


  为了提高计(jì)算(suàn)考(kǎo)拉数量(liàng)的效率(lǜ)和(hé)准(zhǔn)确度(dù),汉密尔顿和(hé)他的团队(duì)开发了(le)一种(zhǒng)使用无人机、热成像仪和人工智能的方法(fǎ)。不过,因(yīn)为考(kǎo)拉们不像树袋熊(xióng)那样(yàng)坐在(zài)树顶上(shàng),而(ér)是(shì)栖息在(zài)复杂的(de)三维空间(jiān),这也面临了不少挑战(zhàn)。


无(wú)人机


  研究小组开发了机器学习算(suàn)法来帮助筛(shāi)选识(shí)别无人机收集的(de)热(rè)图像(xiàng),但汉密尔顿说,一开始就(jiù)有各种误报,它(tā)会把袋鼠、人、甚至热(rè)的汽车引(yǐn)擎当(dāng)做考拉。又因为考拉(lā)太过小众,团(tuán)队(duì)没有找到能够支撑算法识(shí)别(bié)出考(kǎo)拉的高(gāo)质量图(tú)形数据库。汉密尔顿说,“互联网上(shàng)有十(shí)亿张猫(māo)的图(tú)片,所以如果你想训(xùn)练一个(gè)机器学习算法来寻找猫(māo)是没问题的。(但(dàn))从无人机上拍摄的考拉(lā)热图(tú)像(xiàng)并不多”


  好在(zài),问题(tí)还是解决了。汉密尔顿说(shuō),他们可以先训练(liàn)算(suàn)法针对动(dòng)物(wù),然后微调(diào)它针对考拉。最后只(zhī)需要几百(bǎi)张照片就够了。他还称(chēng),经过广(guǎng)泛的训练(liàn)和(hé)发展,人工智能现在比人工能更准确地识别考拉,速(sù)度也更快(kuài)。一个4人小组一天可以覆(fù)盖(gài)大约10公顷的土地(dì),而无人机+人工智能2小时即可数完(wán)50公顷。


  展(zhǎn)望(wàng)未(wèi)来,汉密尔顿表示,该团队(duì)正(zhèng)在致力于(yú)近实时地处理数据与(yǔ)多物种检测。后者将能使一(yī)种(zhǒng)算法可检测“多个感兴趣的动(dòng)物”,而(ér)不是将每次调查(chá)局限于单(dān)个物种。

关键词: 无人机




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