Wetenschap
Wetenschappers zijn van mening dat AI een cruciale rol zal spelen bij het aanpakken van de biodiversiteitscrisis
Wetenschappers zeggen dat kunstmatige intelligentie de identificatie en monitoring van soorten over de hele wereld kan transformeren en een revolutionair instrument kan bieden bij het ondersteunen van actie om het verlies aan biodiversiteit te begrijpen en terug te draaien.
Een tekort aan deskundigen betekent dat er grote hiaten bestaan in ons begrip van waar soorten voorkomen, hoe populaties veranderen en wat de achteruitgang en lokale uitsterving veroorzaakt.
Er is wereldwijd een acuut tekort aan gegevens over insecten, ook al maken ze vier vijfde van het dierenleven uit en zijn ze essentieel voor gezonde ecosystemen en voedselproductie.
Het UK Centre for Ecology &Hydrology (UKCEH) werkt samen met partners over de hele wereld om pionierswerk te verrichten in het gebruik van geautomatiseerde monitoringstations voor biodiversiteit.
Dit partnerschap test apparatuur in Europa, Noord-Amerika en de tropen, die tot de meest biodiverse plekken op aarde behoren, maar waar sprake is van een aanzienlijke onderrapportage van soorten.
Deze op zonne-energie werkende stations, die maandenlang autonoom kunnen werken, beschikken over hogeresolutiecamera's om insecten te fotograferen en akoestische apparatuur om de roep van vogels en vleermuizen op te nemen.
Wetenschappers gebruiken vervolgens AI-software door computersystemen te trainen om soorten te herkennen aan de hand van afbeeldingen en opnames.
Hoewel de ontwikkeling van camerasystemen, opnameapparatuur en AI-herkenningssoftware zich in een relatief vroeg stadium bevindt, zijn de eerste tests bemoedigend.
UKCEH en ecoloog professor David Roy van de Universiteit van Exeter leggen uit:"De wijdverbreide inzet van geautomatiseerde sensoren in combinatie met de identificatie van soorten met behulp van AI kan ons begrip van de impact van veranderingen in het milieu op wilde dieren transformeren en de vooruitgang in de richting van nationale en internationale biodiversiteitsdoelstellingen meten.
"Dit zal ons in staat stellen te identificeren waar de biodiversiteit wordt bedreigd, wat de belangrijkste drijfveren van verandering zijn, en oplossingen te bieden om het lokale habitatbeheer te begeleiden en de mondiale biodiversiteitscrisis aan te pakken."
Geautomatiseerde meetstations zouden betekenen dat een grote hoeveelheid gestandaardiseerde en verifieerbare langetermijngegevens zou kunnen worden gegenereerd en verwerkt zonder arbeidsintensieve veldonderzoeken of identificatie.
Er is minder variabiliteit dan bij traditionele onderzoeken, waarbij vallen, locaties of waarnemers van jaar tot jaar kunnen verschillen, en het is minder waarschijnlijk dat er foto's of opnames zijn om de gegevens te verifiëren.
De onderzoekers ontwikkelen wereldwijd gestandaardiseerde methoden voor geautomatiseerde detectie.
Als onderdeel van dit werk hebben ze een nieuwe studie gepubliceerd waarin een sjabloon wordt uiteengezet voor AI-ondersteunde, op beelden gebaseerde monitoring van nachtelijke insecten. De studie werd gepubliceerd in Philosophical Transactions of the Royal Society B:Biological Sciences
Een groot deel van het initiële onderzoek naar geautomatiseerde biodiversiteitsstations is gericht op het monitoren van insecten.
Deze soorten spelen een cruciale rol in ecosystemen, zoals de kringloop van voedingsstoffen en voedsel voor andere wezens, en ondersteunen de gewasproductie door middel van bestuiving en natuurlijke ongediertebestrijding.
Ze omvatten 80% van al het dierenleven, maar slechts 20% van de mondiale insectensoorten is geïdentificeerd, waarbij de meeste beoordelingen grotendeels beperkt zijn tot vlinders, bijen en vliegen, voornamelijk uit Europa en Noord-Amerika.
Wetenschappers zetten daarom geautomatiseerde monitoringstations voor de biodiversiteit in, niet alleen in deze regio's, maar ook in Argentinië, Panama, Costa Rica, Singapore, Japan en Kenia om hun duurzaamheid in tropische gebieden te testen.
Momenteel hebben wetenschappers op afstand toegang tot beelden en opnames van een biodiversiteitsmonitoringstation en gebruiken ze vervolgens computers in hun kantoren om de gegevens te verwerken en soorten te identificeren via AI.
UKCEH en het Alan Turing Institute ontwikkelen echter edge-verwerking waarmee afbeeldingen op het apparaat kunnen worden geanalyseerd, in plaats van later te worden gedownload en verwerkt.
"Dit zal niet-deskundige vrijwilligers in staat stellen geautomatiseerde systemen te gebruiken om veel gegevens over soorten op veel locaties te produceren, wat een enorme stapsgewijze verandering zal opleveren in de mondiale monitoring van biodiversiteit", zegt Dr. Oliver Strickson, Senior Research Software Engineer bij Turing. P>
Als onderdeel van het AgZero+-programma installeert UKCEH al geautomatiseerde cameravallen en bio-akoestische apparatuur op Britse boerderijen om de aanwezigheid van insecten, vogels, amfibieën, vleermuizen en kleine zoogdieren te monitoren. Hierbij zal de effectiviteit van de Britse agromilieuprogramma's worden beoordeeld.