配备人工智能的无人机研究濒临灭绝的海豚

配备人工智能的无人机研究濒临灭绝的海豚毛伊海豚体型较小，有独特的圆形背鳍，是海洋中最稀有、最受威胁的海豚之一，已知数量仅为54只。数十年的捕捞行为，例如南太平洋新西兰西海岸的刺网，已使该亚种濒临灭绝。

现在，科学家和自然资源保护主义者正在结合使用无人机、人工智能和云技术来更多地了解这些稀有海洋哺乳动物。他们表示，该解决方案还可以应用于研究在世界海洋中为生存而战的其他物种。这项工作是使用人工智能和其他技术更有效地收集和分析数据以保护环境的日益增长趋势的一部分。

例如，微软人工智能for Earth的合作伙伴Conservation Buttons将机器学习、遥感和科学专业知识相结合，以提高野生动物调查的规模和有效性。

另一个合作组织NatureServe利用Esri ArcGIS工具和Microsoft云计算为濒危物种生成高分辨率栖息地地图。非营利组织MAUI 63的科学家和自然资源保护主义者正在使用人工智能和其他工具来支持毛伊海豚的保护，毛伊海豚以波利尼西亚半人神Maui的名字命名。

毛伊海豚在新西兰的毛利语中发挥着生态和精神结构的重要组成部分。

它们栖息在该国北岛西海岸的水域，也被称为“毛伊之鱼”。”体重50公斤，尺寸高达1.毛伊海豚长大后身高7米，是海洋海豚家族中最小的成员之一，也是最难以捉摸的海豚之一。它们有白色、灰色和黑色的斑纹和黑色的圆形背鳍。

与人类的面部特征不同，动物之间的标记没有变化，这意味着个体无法用肉眼识别。事实证明，监测和研究这些海上快速移动动物的传统方法存在问题且成本高昂。研究人员承认，人们对它们的行为知之甚少，尤其是在天气条件恶化的冬季。

现在，MAUI 63相信它有一个解决方案：一款人工智能驱动的无人机，可以有效地寻找、跟踪和识别海豚。据联合创始人兼海洋生物学家罗谢尔·康斯坦丁教授说，他们工作的目的是“为我们的不确定性提供确定性。

”“目前我们对他们的了解都来自夏天。在冬天，我们对它们几乎一无所知，”她说。康斯坦丁与技术和创新专家Tane van der Boon和无人机爱好者Willy Wang于2018年成立了MAUI 63。

当时，毛伊海豚的数量估计为63只。此后，这一数字已降至54。

该集团首席执行官范德布恩和王在酒吧喝酒时，提出了利用无人机、机器学习和云计算来研究海豚的想法。“我对计算机学习产生了兴趣--我真的看到教计算机看东西是一件非常了不起的事情。我们可以开始解决和做的所有事情确实让我很感兴趣，”他说。

毛伊海豚的圆形鳍与其他海豚的尖头鳍不同。这意味着现有的计算机视觉模型不适合识别毛伊海豚。因此，范德布恩花了“几个月的夜晚和周末”自学如何构建模型。然后，他煞费苦心地从互联网视频中标记了毛伊海豚的图像，以训练它识别它们。

这是许多人面临的第一个挑战。随后进行了四年的开发、测试和筹款。该团队还必须获得专业资格才能驾驶他们的4架飞机。翼展5米的无人机出海。今年早些时候，他们发现了第一只毛伊海豚。“这非常令人兴奋。

我们坐在货车里，无人机在海岸16公里处，当我们绕着海豚转圈时，我们可以看到人工智能正在检测海豚，”范德布恩说。新西兰云和人工智能国家计划下的资金帮助了开发，其中包括为具有可持续社会影响的项目提供资金，以及微软慈善机构澳新银行的支持。

该解决方案将8 K超高清静态相机和全高清万向架相机与用于发现海豚的物体检测模型以及最初为面部识别开发的开源算法相结合。它托管在Microsoft Azure上，收集数据，用于通过背鳍的形状和大小以及它们上的任何划痕和标记来识别个体动物。

MAUI 63还在开发一款名为Sea Spotter的应用程序，由微软资助，该应用程序使用Azure Functions允许人们上传毛伊目击事件的照片，并使用人工智能算法来了解他们看到了哪个人。

自然资源保护主义者表示，能够确定毛伊海豚的栖息地对于了解如何保护它们免受威胁至关重要。康斯坦丁表示，由于2008年在毛伊海豚已知栖息地周围建立了海洋保护区，并于2020年扩大了保护区，毛伊海豚被渔船网误捕的风险现在“极低”。

尽管如此，它们可能会迷失在这些保护区之外。这就是为什么MAUI 63正在与渔业公司合作开发一个集成项目，最终实时通知其船员无人机的目击情况。另一个威胁是弓形虫病，这是一种由猫粪便中的寄生虫引起的疾病。

它通过陆地径流进入海洋食物链，导致海洋哺乳动物死产和死亡。

范德布恩说：“如果你定期了解海豚的位置，你就可以开始观察弓形虫病可能进入水中的区域，也许可以对此采取一些措施。”MAUI 63的目标是为保护决策者提供科学可靠的信息。“我们只是试图收集数据并将其提供给任何需要的人。

我们不是为了决定如何保护他们。这对我们来说至关重要，因为每个人对此有截然不同的看法，”范德布恩说。他说，在现阶段，还远不能确定MAUI 63的工作是否有助于防止灭绝，但每个人都同意的是，它值得尝试。

毛伊海豚对许多土著毛利人来说具有特殊的意义--它们被认为是kaitiaki（守护者），数百年前当他们祖先第一次来到奥特罗亚时，他们帮助引导他们的waka（独木舟）。环境科学家阿罗哈·斯平克斯博士表示，保护它们对于增加环境的生命力至关重要。

“从毛利人的角度来看--这也得到了科学的支持--环境的健康影响着人们的健康和福祉，”她说。MAUI 63计划将其经验和技术提供给与其他海洋物种一起工作的人们，例如与欧盟环境委员会在南极洲开展的一个潜在项目。

康斯坦丁希望这种高科技方法能够像对她一样改变其他研究人员的游戏规则。“它对我的世界、我可以进行的对话以及我们可以向政府和公众提供的有关如何做出真正重要的保护决定的信息产生了巨大的影响。”顶部图片：MAUI 63使用无人机、人工智能和云技术的结合来了解毛伊岛海豚的更多信息。

视频由MAUI 63提供。