• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
30 января, 15:18
Максим Абдулаев
5

Ученые с помощью ИИ составили фотокартотеку аляскинских медведей

❋ 3.8

Группа биологов и специалистов по данным разработала нейросеть, способную идентифицировать диких бурых медведей по фотографиям с точностью более 84%. Новый алгоритм PoseSwin ориентируется на биометрию головы и позволяет следить за конкретными животными годами, не прибегая к травмирующему чипированию, установке ушных бирок или генетическим тестам.

Зеленым — верно распознанные медведи, фиолетовым — неверно / © Beth Rosenberg et al.

Мониторинг популяции бурых медведей (Ursus arctos) всегда был сложной задачей для зоологов. В отличие от леопардов или зебр, у медведей нет уникальных пятен или полосок на шкуре. Ситуацию усложняют сезонные изменения медведя: осенью он может весить в два раза больше, чем весной, а густая зимняя шерсть меняет очертания тела до неузнаваемости. Традиционные методы идентификации требуют отлова зверя и наркоза, что дорого, опасно и вызывает у животного сильный стресс.

Авторы исследования, опубликованного в журнале Current Biology, собрали массивный фотоархив в заповеднике Макнил-Ривер на Аляске. В итоговый датасет вошли 72 940 снимков 109 известных медведей, сделанные за шесть лет полевых наблюдений.

На этих данных обучили модель PoseSwin, основанную на архитектуре визуальных трансформеров. Ключевая особенность алгоритма — понимание позы. Нейросеть сначала определяет положение головы медведя в пространстве (где находятся нос, глаза, уши), а затем анализирует биометрические параметры морды. Это позволяет системе сравнивать снимки, сделанные с разных ракурсов, игнорируя изменения в полноте тела или состоянии шерсти.

Алгоритм показал высокую эффективность в полевых условиях. При идентификации медведя в рамках одного сезона точность составила около 84%. При попытке узнать животное через год (после спячки, линьки и набора веса) точность снижалась, но оставалась на высоком уровне — примерно 70%. ИИ научился игнорировать временные признаки и фокусироваться на стабильной геометрии черепа, посадке ушей и форме переносицы.

Система также успешно прошла тест на «открытый мир»: смогла отличить знакомых медведей от новичков, которых не было в обучающей выборке.

Практическую пользу модели доказали с помощью гражданской науки. Загрузив в систему любительские фото туристов из соседнего национального парка Катмай (расположен в 65 километрах от места обучения), ученые нашли там «своих» медведей. Например, выяснилось, что самец по кличке Безухий (Not Ears) и самка Лакс (Lax) регулярно мигрируют между парками, причем Лакс привела с собой медвежат, передавая им знание маршрута.

Исследование показывает, что компьютерное зрение может заменить инвазивные методы слежения даже для видов без явных отличительных признаков. Метод PoseSwin легко адаптируется для других животных, например львов или приматов, что позволит превратить миллионы туристических фотографий в ценный источник данных о миграциях и демографии дикой природы.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Автор пишет про зоологию, палеонтологию и другие науки о живом. Интересуется тем, как люди исследуют мир.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
29 января, 19:38
Александр Березин

Некоторые исследователи предполагали, что по мере исчезновения морского льда белые медведи потеряют кормовую базу и начнут умирать от истощения. Однако их популяция, живущая в районе максимального исчезновения морского льда, напротив, существенно прибавила в весе.

28 января, 15:14
ФизТех

Ученые МФТИ с коллегами сравнили возможности классической магнитной силовой микроскопии (МСМ) и разработанного ими ранее нового метода для изучения дефектов в сверхпроводящих пленках. Оказалось, что в ходе сканирования поверхности с помощью квантового вихря, «ухватившегося» за магнитный зонд, можно визуализировать несовершенства структуры в толще материала, получив разрешение на порядок выше возможностей МСМ. Способность метода находить неразличимые для поверхностных методов скрытые дефекты задает новые стандарты в контроле качества сверхпроводников и сверхпроводящих приборов.

30 января, 12:06
Илья Гриднев

Исследователи доказали реальность двумерных дискретных кристаллов времени, которые ранее существовали лишь в теории. Для эксперимента использовали мощный квантовый процессор, позволивший материи поддерживать ритм колебаний без потери энергии.

26 января, 14:26
Александр Березин

Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.

28 января, 10:50
Игорь Байдов

Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.

25 января, 16:53
Evgenia Vavilova

В зоопарках звери доживают до старости и выбывают из программ глобального сохранения видов, потому что не могут размножаться. Это ставит под угрозу усилия по поддержанию популяций редких видов.

12 января, 15:39
Александр Березин

От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.

26 января, 14:26
Александр Березин

Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.

20 января, 13:40
Александр Березин

Хотя зоологи уже не раз наблюдали использование орудий у относительно близких к людям видов, — от приматов до свиней — коровы до сих пор не были за этим замечены. Теперь ситуация изменилась: оказалось, что они могут использовать многоцелевые орудия по-разному, в зависимости от обстоятельств.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно