Искусственный интеллект для охраны природы: мониторинг популяции нерки на Камчатке

Научные разработки в области искусственного интеллекта продолжают расширять свое применение, на этот раз в области охраны природы. Инженеры из МФТИ представили нейросеть, способную обеспечивать всесезонный мониторинг уникальных рыб на территории Южно-Камчатского заказника. Одним из ключевых разработчиков этой системы наблюдения за неркой является Тимур Ионов, сотрудник лаборатории нейронных систем и глубокого обучения Исследовательского центра прикладных систем искусственного интеллекта МФТИ.

Южно-Камчатский заказник, включенный в Список Всемирного культурного и природного наследия ЮНЕСКО, является домом для уникального вида рыбы — нерки. Курильское озеро, находящееся в пределах охраняемой территории, является крупнейшим в Азии местом нереста этого вида. В России нерка встречается только у берегов Камчатки и Сахалина.

Одна из задач, стоящих перед разработчиками, заключалась в создании модели машинного обучения для обнаружения нерки, проходящей через рыбоучетное заграждение КамчатНИРО (Камчатского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии). Эффективность обнаружения объектов оценивалась по коэффициенту Жаккара. Эта интеллектуальная система способна в реальном времени собирать и передавать информацию о ситуации в акватории сотрудникам заказника, что позволяет им устанавливать квоты на вылов нерки.

Кроме того, система способна отслеживать не только маршруты миграции и численность рыбы в акваториях, но и другие движущиеся объекты, такие как животные, люди, а также транспорт на земле и в воде.

Тимур Ионов отмечает: «Мы разработали сильную модель, способную работать в различных погодных условиях, и создали интерактивного ассистента разметки, а также инструменты аналитики. Наша нейросеть способна вести подсчет уникальных рыб, животных или людей, а сервис аналитики предоставляет отчет о количестве объектов в зависимости от геопозиции и времени, а также предоставляет тепловую карту перемещения на местности».

Дальнейшие планы команды разработчиков включают адаптацию интеллектуальной системы для работы на других заповедных территориях России, а также продолжение обучения нейросети для мониторинга популяции нерки на основе архивных данных Камчатского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии.