Korallzátonyok: 3D-s térképezés a mesterséges intelligenciának köszönhetően

A kiterjedései korall amelyek a legszebb víz alatti képek hátterét képezik, nagyon kicsi tengeri gerinctelenek nagy kolóniái mészvázas csontvázzal, úgynevezett polipok.

Az Anthozoa néven is ismert korallok évezredek óta élnek a tengerfenéken, és a döntő szerepet játszik a bolygó egészségében: Annak ellenére, hogy az óceánok felszínének kevesebb mint 0,1%-át fedik le, ezek a hatalmas és ősi, mészkőzátonyokon csoportosuló kolóniák menedéket és élőhelyet nyújtanak a tengeri fajok csaknem egyharmada ismert.

Komolyan megfenyegetteaumento delle hőmérséklet e dallkörnyezetszennyezés antropikus eredetű, a korallok egy veszélyes jelenségtől szenvednek fehérítés. Azok a vörös tengerÚgy tűnik azonban, hogy jobban ellenállnak az éghajlattal kapcsolatos stressznek.

Ezért a Transznacionális Vörös-tengeri Központ (TRSC) úgy döntött, hogy alaposan megvizsgálja a titkait Korallzátonyok 3D-s térképezése. Arra gondolt, hogy mindezt lehetővé tegye DeepReefMap, az EPFL kutatói által kifejlesztett mesterséges intelligencia rendszer.

Mesterséges intelligencia és a klímaválság: lehetőség vagy veszély?
A mesterséges intelligencia segít megtisztítani az óceánokat a műanyagtól

A mesterséges intelligencia azonnal akcióba lép a korallok védelmében

L 'a korallok ökológiai jelentősége olyan, hogy egészségük hatása a világ különböző országaiban élő népességre is kiterjed. Az Egyesült Államok Nemzeti Óceán- és Légkörkutató Hivatalának kutatása szerint félmilliárd ember támaszkodik a korallzátonyokra a élelmezésbiztonság és turisztikai tevékenységből származó bevétel.

De amikor emelkedik a tenger hőmérséklete, The szimbiotikus algák amelyek táplálják a korallokat (és adják nekik jellegzetes színüket), kiürülnek, és a kifehéredett polipkolónia elpusztul.

Válaszul erre a drámai jelenségre az olyan szervezetek, mint a TRSC, mélyreható tanulmányokat folytatnak, hogy megpróbálják feltárni a titkait. a Vörös-tengerben jelenlévő korallfajok, amelyek különösen ellenállnak az éghajlati stressznek.

A Lausanne-i Szövetségi Politechnikai Egyetem Biológiai Geokémiai Laboratóriuma és a TRSC által vezetett kezdeményezés kísérleti alapként szolgált DeepReefMap, egy Mesterséges intelligencia az EPFL Számítástechnikai Környezettudományi és Földmegfigyelési Laboratóriumában (ECEO) fejlesztették ki.

Az új AI képes produkálni több száz méternyi 3D-s térkép néhány perc alatt a piacon szokásosan kapható kamerákkal készített képekből kiindulva képes osztályozni a különböző korallokat.

"Ezzel az új rendszerrel bárki részt vehet a világ korallzátonyainak feltérképezésében", Magyarázza Gardaz Sámuel, a TRSC projektek koordinátora,ez valóban ösztönözni fogja a kutatást ezen a területen, csökkentve a munkaterhelést, az eszközök és a logisztika mennyiségét, valamint az informatikához kapcsolódó költségeket".

A hatás… a biológiailag lebomló 3D érzékelők és kijelzők kaméleonja
A Nagy Korallzátony szenved. A probléma? Az emberi lények…

Több száz méter korallzátony feltérképezése percek alatt

Amint azt a most megjelent tanulmányban olvashatjuk:Módszerek az ökológiában és az evolúcióban”, "egy 100 méteres videó szakasz, amelyet 5 perc búvárkodás során szereztek meg a megfizethető fogyasztói minőségű fényképezőgép teljesen automatikusan szemantikai pontfelhővé alakítható 5 perc".

Igazi forradalom számára korallzátonyok feltérképezése, amely hagyományosan hatalmas erőforrásokat, sok időt és szakember munkáját igényel. Ezek a korlátozások súlyosan korlátozzák, és bizonyos esetekben teljesen megakadályozzák a a korallzátonyok megfigyelése olyan országok, amelyek nem rendelkeznek a szükséges erőforrásokkal és műszaki szakértelemmel.

Az új rendszernek köszönhetően Mesterséges intelligencia amelyet az EPFL kutatói fejlesztettek ki a jövőben az adatokat bárki gyűjtheti, akár szabadidős búvárok is, feltéve, hogy fel vannak szerelve kamerával.

Nem kell mást tenniük, mint lassan átúszni egy korallzátonyon, és képeket készíteni előrehaladva. Pontosan fognak szolgálni jó tankok és egy nagyon tartós akkumulátor több száz méteres korallzátony feltérképezéséhez.

Hogy nagyobb területeket lehessen fényképezni, svájci kutatók kifejlesztették a PVC szerkezet hat kamerával van felszerelve (három az előlapon és három a hátlapon), amelyeket ugyanaz a személy kezelhet. És ez a készülék is létezik olcsó változat, beleértve a korlátozott költségvetéssel működő búvárcsapatokat is.

"Igazi forradalom az ökoszisztéma megőrzésének világában", azt állítja Guilhem Banc-Prandi, a Lausanne-i Politechnikai Egyetem Biológiai Geokémiai Laboratóriumának tudományos munkatársa és a TRSC tudományos igazgatója.

A Csendes-óceán szívében található tengeri szentély fenyegeti… a halászatot?
ENSZ-óceáni szerződés: Chile az első ország, amely aláírta

A korallzátony digitális ikerpárja, amely megkönnyíti annak védelmét

A régebbi 3D térképészeti programokkal ellentétben a DeepReefMap-nek nincs problémája gyenge megvilágítás és a víz alatti képekre jellemző diffrakció: le mély neurális hálózatokvalójában alkalmazkodni tudnak ezekhez a feltételekhez. Ezenkívül a meglévő programok csak nagy felbontású képekkel működnek.

"A méretarányt illetően is korlátozottak: olyan felbontásban, ahol az egyes korallok azonosíthatók, a legnagyobb 3D-s térképek több méter hosszúak, ezérthatalmas mennyiségű idő a feldolgozás", Magyarázza Devis Tuia, az ECEO professzora. "A DeepReefMap segítségével csak az szab határt, hogy a búvár mennyi ideig maradhat a víz alatt".

"Célunk egy olyan rendszer kidolgozása volt, amely a területen dolgozó tudósok számára hasznos, gyorsan és széles körben bevethető.", Magyarázza Jonathan Sauder, aki a DeepReefMap fejlesztésén dolgozott doktori disszertációjához.

"Módszerünk nem igényel drága hardvert– húzza alá a kutatóelég egy alap grafikus feldolgozóegységgel ellátott számítógép. A szemantikai szegmentálás és a 3D rekonstrukció a címen történik ugyanolyan sebességgel, mint a videó lejátszása".

"A rendszer olyan könnyen megvalósítható, hogy képesek leszünk rá figyelemmel kíséri a korallzátonyok változását idővel a kiemelten fontos természetvédelmi területek meghatározása érdekében– teszi hozzá Banc-Prandi.

Az új 3D-s térképeket más adatokkal is gazdagítják, a populációgenetikától a korallok adaptációs potenciáljáig. Ez a folyamat – magyarázza a TRSC tudományos igazgatója –létrejöttéhez vezethet a korallzátony igazi digitális ikertestvére".

Kiadatlan tengeri élőhelyek atlasza az óceánok védelmére
Tanja Zimmermann: „Megpróbáljuk „materializálni” az energiát”