แนวปะการัง: การทำแผนที่ 3 มิติด้วยปัญญาประดิษฐ์

พื้นที่กว้างใหญ่ของ Corallo ซึ่งเป็นฉากหลังของภาพใต้น้ำที่สวยที่สุดคืออาณานิคมขนาดใหญ่ของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในทะเลขนาดเล็กมากที่มีโครงกระดูกปูนที่เรียกว่าโพลิปส์

ปะการังยังเป็นที่รู้จักกันในนาม Anthozoa อาศัยอยู่บนพื้นทะเลมานับพันปีและมี บทบาทสำคัญต่อสุขภาพของโลก: แม้จะปกคลุมพื้นผิวมหาสมุทรไม่ถึง 0,1% แต่อาณานิคมโบราณขนาดมหึมาเหล่านี้กระจุกตัวอยู่บนแนวปะการังหินปูนก็เป็นแหล่งหลบภัยและเป็นที่อยู่อาศัยของ เกือบหนึ่งในสามของพันธุ์สัตว์ทะเล เป็นที่รู้จัก.

ถูกคุกคามอย่างรุนแรงจากอุณหภูมิ aumento delle และจากมลพิษ ปะการังกำลังเผชิญกับปรากฏการณ์อันตรายที่เรียกว่า ไวท์เทนนิ่ง. เหล่านั้น ทะเลแดงอย่างไรก็ตาม พวกมันดูทนทานต่อความเครียดจากสภาพอากาศได้ดีกว่า

ศูนย์ทะเลแดงข้ามชาติ (TRSC) จึงตัดสินใจสำรวจความลับโดยเริ่มจากการพิจารณาอย่างรอบคอบ การทำแผนที่แนวปะการัง 3 มิติ. เขาคิดเกี่ยวกับการทำให้ทั้งหมดนี้เป็นไปได้ DeepReefMapซึ่งเป็นระบบปัญญาประดิษฐ์ที่พัฒนาโดยนักวิจัย EPFL

ปัญญาประดิษฐ์และวิกฤตสภาพภูมิอากาศ: โอกาสหรือภัยคุกคาม?
ปัญญาประดิษฐ์จะช่วยเราทำความสะอาดมหาสมุทรของพลาสติก

ปัญญาประดิษฐ์เริ่มดำเนินการทันทีเพื่อปกป้องปะการัง

L 'ความสำคัญทางนิเวศวิทยาของปะการัง ผลกระทบต่อสุขภาพของพวกเขาจึงขยายไปถึงประชากรมนุษย์ในประเทศต่างๆ ทั่วโลกด้วย จากการวิจัยขององค์การบริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา พบว่า ผู้คนครึ่งพันล้านคนพึ่งพาแนวปะการัง สำหรับ ความมั่นคงด้านอาหาร และรายได้จากกิจกรรมการท่องเที่ยว

แต่เมื่อ อุณหภูมิของทะเลเพิ่มขึ้นที่ สาหร่ายชีวภาพ ซึ่งให้อาหารแก่ปะการัง (และให้สีที่มีลักษณะเฉพาะ) จะถูกไล่ออก และอาณานิคมโพลิปฟอกขาวถูกกำหนดให้ตาย

เพื่อตอบสนองต่อปรากฏการณ์อันน่าทึ่งนี้ องค์กรต่างๆ เช่น TRSC กำลังดำเนินการศึกษาเชิงลึกเพื่อพยายามไขความลับของ พันธุ์ปะการังที่มีอยู่ในทะเลแดงซึ่งทนทานต่อความเครียดจากสภาพอากาศเป็นพิเศษ

ความคิดริเริ่มนี้นำโดยห้องปฏิบัติการธรณีเคมีชีวภาพของ Federal Polytechnic of Lausanne และ TRSC ทำหน้าที่เป็นเตียงทดสอบสำหรับ DeepReefMap, ยกเลิกระบบ ปัญญาประดิษฐ์ พัฒนาขึ้นที่ห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมคอมพิวเตอร์และการสังเกตการณ์โลก (ECEO) ของ EPFL

AI ใหม่สามารถผลิตได้ แผนที่ 3 มิติความยาวหลายร้อยเมตร ในเวลาเพียงไม่กี่นาทีเริ่มจากภาพที่ถ่ายด้วยกล้องที่ปกติมีจำหน่ายตามท้องตลาดและสามารถจำแนกประเภทปะการังต่างๆ ได้

"ด้วยระบบใหม่นี้ ทุกคนสามารถมีส่วนร่วมในการสร้างแผนที่แนวปะการังของโลกได้“ เขาอธิบาย ซามูเอล การ์ดาซผู้ประสานงานโครงการ TRSC”ซึ่งจะกระตุ้นให้เกิดการวิจัยในสาขานี้อย่างแท้จริง ลดภาระงาน ปริมาณอุปกรณ์และการขนส่ง รวมถึงต้นทุนที่เกี่ยวข้องกับไอที"

เอฟเฟกต์… กิ้งก่าของเซ็นเซอร์และจอแสดงผล 3 มิติที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ
แนวปะการัง Great Barrier Reef ทนทุกข์ทรมาน ปัญหา? พวกมนุษย์…

ทำแผนที่แนวปะการังหลายร้อยเมตรในไม่กี่นาที

ดังที่เราได้อ่านในการศึกษาที่เพิ่งตีพิมพ์เมื่อ “วิธีการทางนิเวศวิทยาและวิวัฒนาการ”"ส่วนวิดีโอ 100 เมตรได้มาใน 5 นาทีของการดำน้ำด้วย กล้องระดับผู้บริโภคราคาไม่แพง สามารถแปลงเป็นคลาวด์พอยต์ความหมายได้โดยอัตโนมัติ 5 นาที"

การปฏิวัติที่แท้จริงสำหรับ การทำแผนที่แนวปะการังซึ่งแต่เดิมต้องใช้ทรัพยากรมหาศาล ใช้เวลามาก และงานของผู้เชี่ยวชาญ ข้อจำกัดเหล่านี้จำกัดอย่างรุนแรง และในบางกรณีป้องกันโดยสิ้นเชิง การตรวจสอบแนวปะการัง โดยประเทศที่ไม่มีทรัพยากรและความเชี่ยวชาญทางเทคนิคที่จำเป็น

ขอบคุณระบบใหม่ ปัญญาประดิษฐ์ พัฒนาโดยนักวิจัย EPFL ในอนาคต ทุกคนสามารถรวบรวมข้อมูลได้แม้จะโดยนักดำน้ำเพื่อการพักผ่อน โดยมีเงื่อนไขว่าต้องติดตั้งกล้องถ่ายรูป

สิ่งที่พวกเขาต้องทำคือว่ายช้าๆ เหนือแนวปะการัง และถ่ายภาพขณะที่พวกมันเคลื่อนตัวไปข้างหน้า พวกเขาจะให้บริการอย่างถูกต้อง รถถังที่ดี และแบตเตอรี่ที่ทนทานมากสำหรับการทำแผนที่แนวปะการังหลายร้อยเมตร

เพื่อให้สามารถถ่ายภาพพื้นที่ขนาดใหญ่ได้ นักวิจัยชาวสวิสได้พัฒนากล้อง โครงสร้างพีวีซี ติดตั้งกล้องหกตัว (สามตัวที่ด้านหน้าและสามตัวที่ด้านหลัง) ซึ่งสามารถใช้งานได้โดยบุคคลคนเดียวกัน และอุปกรณ์นี้ก็มีอยู่ใน รุ่นต้นทุนต่ำรวมถึงทีมดำน้ำที่ดำเนินงานด้วยงบประมาณที่จำกัด

"การปฏิวัติที่แท้จริงในโลกของการอนุรักษ์ระบบนิเวศ", เขาอ้างว่า กีเฮม บังค์-ปรานดีนักวิจัยจากห้องปฏิบัติการธรณีเคมีชีวภาพของมหาวิทยาลัยโพลีเทคนิคแห่งโลซาน และผู้อำนวยการด้านวิทยาศาสตร์ของ TRSC

เขตรักษาพันธุ์สัตว์น้ำใจกลางมหาสมุทรแปซิฟิกคุกคาม... การตกปลาเหรอ?
สนธิสัญญามหาสมุทรสหประชาชาติ: ชิลีเป็นประเทศแรกที่ลงนาม

แฝดดิจิทัลของแนวปะการังเพื่ออำนวยความสะดวกในการปกป้อง

ไม่เหมือนกับโปรแกรมแผนที่ 3 มิติรุ่นเก่า DeepReefMap ไม่มีปัญหาใดๆ แสงไม่ดี และการเลี้ยวเบนของภาพใต้น้ำ: le โครงข่ายประสาทส่วนลึกในความเป็นจริงพวกเขาสามารถปรับตัวให้เข้ากับเงื่อนไขเหล่านี้ได้ นอกจากนี้ โปรแกรมที่มีอยู่จะใช้งานได้กับภาพที่มีความละเอียดสูงเท่านั้น

"นอกจากนี้ ยังมีข้อจำกัดในเรื่องขนาด: ด้วยความละเอียดที่สามารถระบุปะการังแต่ละชนิดได้ แผนที่ 3 มิติที่ใหญ่ที่สุดจะมีความยาวหลายเมตร โดยต้องมีเวลาอันมหาศาล ของการประมวลผล“ เขาอธิบาย เดวิส ตุยศาสตราจารย์จาก ECEO “ด้วย DeepReefMap เราถูกจำกัดเพียงระยะเวลาที่นักดำน้ำสามารถอยู่ใต้น้ำได้"

"เป้าหมายของเราคือการพัฒนาระบบที่จะเป็นประโยชน์สำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานภาคสนามและสามารถนำไปใช้งานได้อย่างรวดเร็วและกว้างขวาง“ เขาอธิบาย โจนาธาน เซาเดอร์ซึ่งทำงานเกี่ยวกับการพัฒนา DeepReefMap สำหรับวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกของเขา

"วิธีการของเราไม่จำเป็นต้องใช้ฮาร์ดแวร์ราคาแพง” เน้นย้ำผู้วิจัยว่า “คอมพิวเตอร์ที่มีหน่วยประมวลผลกราฟิกพื้นฐานก็เพียงพอแล้ว การแบ่งส่วนความหมายและการสร้างใหม่ 3 มิติเกิดขึ้นที่ ความเร็วเดียวกับการเล่นวิดีโอ"

"ระบบนี้ใช้งานง่ายมากจนเราสามารถทำได้ ติดตามการเปลี่ยนแปลงของแนวปะการัง เมื่อเวลาผ่านไปเพื่อระบุพื้นที่อนุรักษ์ที่มีความสำคัญ“, Banc-Prandi กล่าวเสริม

แผนที่ 3 มิติใหม่จะเต็มไปด้วยข้อมูลอื่นๆ ตั้งแต่พันธุศาสตร์ประชากรไปจนถึงศักยภาพในการปรับตัวของปะการัง กระบวนการนี้ ผู้อำนวยการฝ่ายวิทยาศาสตร์ของ TRSC อธิบายว่า “อาจนำไปสู่การสร้าง แฝดดิจิทัลแห่งแนวปะการังอย่างแท้จริง"

Atlas of Marine Habitats ที่ไม่ได้เผยแพร่สำหรับการปกป้องมหาสมุทร
Tanja Zimmermann: “เรากำลังพยายาม 'ทำให้เป็นรูปธรรม' พลังงาน”