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人工智能将窃听世界上最荒凉的地方,以跟踪和帮助保护濒危野生动物

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  • 2024-12-26 07:44:05
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波多黎各JIMÉNEZ,哥斯达黎加(美联社)——濒临灭绝的杰弗里蜘蛛猴高悬在雨林的树冠上,难以捉摸,科学家很难追踪。

因此,生物学家詹娜·劳森在哥斯达黎加郁郁葱葱的奥萨半岛的树木中隐藏了350个音频监视器,以监视它们。

这些设备在一周内记录了森林和周围乡村的声音,收集的数据如此之多,劳森可能要花几年时间才能听完。

相反,她把它喂进人工智能系统,该系统经过训练,可以立即识别蜘蛛猴的叫声,并探测动物的行踪。当劳森于2021年开始这个项目时,这是世界上最大的声学野生动物研究之一,它揭示了一个珍贵野生动物保护区的健康状况令人不安的发现。

今年夏天发表在学术期刊《科学》(Science)上的一篇论文称,由于约28%的动植物物种面临灭绝的危险,“迫切需要”更多人工智能辅助的野生动物监测。来自荷兰和丹麦大学的研究人员表明,机器学习技术可以“处理大量数据并发现声音模式,从而实现更快、更便宜、更好的生态研究”,这有助于生物多样性保护。但许多技术挑战依然存在。

科技巨头微软的慈善AI for Good实验室本月宣布,它希望通过一种新的硬件和计算系统来解决其中的一些技术挑战,用于窃听地球上最荒凉的地方。

“从生物多样性的角度来看,这些偏远的地方也是地球上最重要的地方,”微软首席数据科学家胡安·拉维斯塔·费雷斯(Juan Lavista Ferres)上周在哥伦比亚通过视频电话接受采访时说。哥伦比亚的一个研究小组正准备测试这种新方法。

由太阳能和节能的人工智能计算机芯片提供动力,这种设备可以在没有人为干预的情况下运行数年而不是数周。他们还可以通过低地球轨道卫星定期在线传输数据。它被称为麻雀,是太阳能声学和远程记录观测手表的缩写。

安第斯大学人工智能研究中心主任Pablo Arbelaez表示,第一次麻雀测试将在哥伦比亚最大的河流马格达莱纳河沿岸的丛林保护区进行。最终,研究人员希望更好地了解森林砍伐——以及扭转它的努力——是如何影响人口行为的,以及其他濒危物种。

另一个离微软总部更近的项目将监测华盛顿州喀斯喀特山脉的森林。到2025年底,Lavista Ferres计划在各大洲安装设备,从亚马逊雨林的偏远角落到刚果民主共和国的大猩猩栖息地。然后,这些数据将被“开源”,使大量研究人员能够实时访问,但会采取措施掩盖敏感的位置数据。

“我们不希望这些设备被偷猎者用来了解动物的位置,”拉维斯塔·费雷斯说。

三年前,当时在伦敦帝国理工学院(Imperial College London)的劳森(Lawson)出于对哥斯达黎加蜘蛛猴栖息地受到侵犯的担忧,开始了她雄心勃勃的生物声学研究。她说服土地所有者允许她在科尔科瓦多国家公园(Corcovado National Park)外的土地上放置录音设备。科尔科瓦多国家公园是哥斯达黎加数十年来通过鼓励野生动物旅游来保护生物多样性的瑰宝。

当地环保人士和昆虫科学家吉姆Córdoba-Alfaro说:“她基本上意识到蜘蛛猴处于非常危急的境地。”在去年的后续访问中,他和劳森与一名美联社记者一起长途跋涉穿过一个私人保护区,观察猴子并检查音频监视器。

与在哥斯达黎加随处可见的魅力十足的卷尾猴和臭名昭著的咆哮猴相比,蜘蛛猴对人类及其带来的变化要谨慎得多。

“它们是我们这里最敏感的灵长类动物,”劳森说。“当有麻烦的迹象时,蜘蛛猴会是第一个离开的动物。一旦森林恢复,它们将是最后一个回来的动物,因为它们需要成熟的次生林和原生林才能生存。”

2023年3月,伦敦皇家学会(Royal Society of London)发表了劳森对音频监控器所揭示的发现:蜘蛛猴不会靠近铺路或收获棕榈油和柚木的种植园,这些种植园将该地区受保护的国家公园分割开。这意味着政府指定的野生动物走廊并没有像设计的那样有效,这些走廊旨在将它们的活动范围扩大到奥萨半岛内外。她回来将这些结论提交给当地官员。

经过几个小时的搜寻,一群蜘蛛猴出现了,它们向下凝视着发现它们的人类。不一会儿,它们又上路了——伸出细长的手臂和可抓握的尾巴去抓树,像蜘蛛一样在树冠上表演杂技。

根据今年早些时候发表在《科学》杂志上的一篇论文,无人看管的动物声音探测不仅在雨林中有价值,而且在各种各样的生态系统中都很有价值。例如,它可以帮助水手避免船只与据说正在通过航道的大型须鲸相撞。

拉维斯塔·费雷斯说,仍然有许多挑战需要克服,从潮湿会损坏丛林监视器到非洲大草原上的大象无意中把它们从树上撞下来。

劳森说,使用音频监测器捕捉蜘蛛猴独特的呜呜声,使生物学家能够以更低的成本研究更大的区域,但也提供了一个更真实的描述,说明猴子在没有科学家跟踪的情况下是如何行为的。

“我们正在减少对他们行为的影响,”她说。而且——他们不希望我们在这里。”

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