Фотоловушки с искусственным интеллектом помогут защитить диких животных
Технологии искусственного интеллекта сегодня находят применение в самых разных сферах. В том числе в экологии и области охраны животных. Один из примеров — разработка ученых из МФТИ. Они предложили использовать нейросети для обработки данных, полученных с фотоловушек. Программа сортирует и обрабатывает до одного миллиона изображений в сутки, а ее точность — свыше 95%, при этом она быстрее ученого-эксперта на несколько порядков.
Исследование опубликовано в журнале Scientific and Technical Information Processing. Как объяснили ученые, фотоловушки — это устройства, которые фиксируют изображения животных и других объектов в их естественной среде. В России около несколько тысяч особо охраняемых природных территорий, где используют эти проборы.
«Обычно при обнаружении объекта устройство делает от одного до семи кадров. Проблема в том, что до 70% полученных фотографий неинформативны. Это происходит как по причине ложного срабатывания камеры (например, из-за движения веток или снега), так и неудачной позы животного. При этом обработка изображений вручную происходит крайне трудоемко. Чтобы оптимизировать задачу, группа разработала алгоритм, который сочетает два процесса: выявление и узнавание объектов и их последующую классификацию», — рассказал Владислав Ефремов, один из разработчиков, аспирант МФТИ Владислав Ефремов.
На первом этапе система анализирует изображения и устанавливает, содержат ли они животных. Для этой задачи исследователи протестировали несколько архитектур и выбрали нейронную сеть YOLOv5-L6. Эта модель адаптирована в том числе для таких условий, как низкая освещенность или перекрытие объекта другими предметами. При анализе тестовых данных точность этой программы составила 98,.5 %.
Следующий этап работы системы посвящен определению видовой принадлежности животных. Для этих целей исследователи задействовали сверточные нейронные сети. Этот алгоритм «изучает» изображение по маленьким фрагментам и выделяет ключевые детали — линии, углы и текстуры. Таким образом, сначала искусственный интеллект находит простые элементы (например, контуры), а затем собирает их в сложные (глаза, лапы, морды животных). Такие же нейросети, в частности, лежат в основе технологии распознавания лиц.
На этом этапе, по мнению исследователей, лидером стала архитектура ResNeSt-101. Она продемонстрировала точность классификации 98,.339 %. Помимо видов, программа также определяет подвиды животных.
«Для обучения нейронных сетей команда использовала более миллиона фотографий и 65 тысяч видеороликов, полученных с фотоловушек в различных заповедниках России. Эти данные были тщательно размечены, что позволило обучить модели с высокой точностью распознавать объекты и классифицировать их», — поделился Владислав Ефремов.
В настоящее время разработанная система способна обрабатывать до миллиона изображений в сутки. При этом точность распознавания достигает 95%, что сопоставимо с результатами, которые показывают эксперты-экологи. При этом программа выполняет работу быстрее на несколько порядков.
Как объяснили разработчики, предложенная нейросеть хорошо адаптируется под разные видовые составы и может быть задействована в любом из заповедников России. В будущем такие системы возьмут на себя большую часть рутинного труда экологов, позволяя им сосредоточиться на более важных задачах.
Дальнейшие перспективы исследования связаны с интеграцией фотоловушек и программного комплекса посредством систем спутниковой передачи данных. Также возможна разработка мобильных приложений для полевых исследований и создание «умных» фотоловушек со встроенными «мозгами» — нейросетевыми моделями, которые автоматически удаляют неудачные фото.
Telegram 
Дзен 
VK Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Полифенолы и другие соединения заваренного кофе в лабораторной модели связывались с ядерным рецептором NR4A1, который участвует в ответе клеток на стресс, воспаление и повреждение. Вещества меняли активность рецептора и тормозили рост опухолевых клеток, а при подавлении рецептора эффект слабел. Ученые предложили молекулярное объяснение части полезных эффектов кофе, но не проверяли их у людей.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
На границе возможностей оптоволокна лазерный пучок самоорганизовывается в мощный, сфокусированный луч-иглу. Параметры этого излучения таковы, что позволяют в реальном времени без дополнительных ухищрений рассматривать клеточные процессы.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно