30 января, 15:18
Максим Абдулаев
5,5 тыс

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 (Cmd) + Enter.
Максим Абдулаев
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
9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

12 сентября, 09:45
Любовь С.

Превратив почти 30 лет наблюдений за сверхмассивной черной дырой в видео, астрономы выяснили, что яркие участки в джете движутся совсем не так, как считалось раньше.

11 сентября, 17:29
Елизавета З.

«Яндекс» выложил в открытый доступ Alice AI Search Pretrain — свою компактную языковую модель, обученную с нуля. Она обладает обширными знаниями и способна быстро давать содержательные ответы даже при большом количестве запросов.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

8 сентября, 12:27
Росатом

Особо чистый германий — полупроводниковый материал с минимальным содержанием примесей, который активно используют в ядерной физике, медицине и оборонной промышленности. Российские ученые предложили новую технологию, позволяющую получить монокристаллы германия особой чистоты.

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий