استكشف استخدام مؤسسة كشمير العالمية ل الذكاء الاصطناعي و YOLOv5 للحفاظ على الحياة البرية ومكافحة الصيد غير المشروع.
.webp)
تأسست مؤسسة كشمير العالمية (KWF) في غريت فولز بولاية فرجينيا في عام 2008 بهدف تنفيذ أحدث التقنيات في الكفاح من أجل الحفاظ على الحياة البرية وحمايتها على نطاق عالمي. تقوم KWF ببناء وتشغيل أنظمة مستقلة وغير مأهولة تدعم جهود الحفظ ومكافحة الصيد غير المشروع. في عام 2013 ، بدأت KWF في اعتماد الذكاء الاصطناعي في عملياتها.
وفقا للصندوق العالمي للطبيعة ، يشكل فقدان الموائل أكبر خطر وجودي على 85٪ من جميع الأنواع المدرجة في "القائمة الحمراء" ، والتي تصنف الأنواع على أنها مهددة بالانقراض أو مهددة. في الوقت نفسه ، يلوح في الأفق الطلب على البرية المسلوقة لاستخدامها في الأدوية التقليدية أو الأطعمة الشهية أو الأليفة الغريبة ويقال إنه زاد. معا ، يهدد فقدان الموائل والصيد غير المشروع التنوع البيولوجي العالمي ولهما آثار كارثية على المجتمعات والبيئات المحلية.
وتوضح علياء باندولفي، المؤسس والمدير التنفيذي، مستشهدة بالتعاون الداخلي القوي، أن "الطلاب والأكاديميين والمهندسين والعلماء من جميع أنحاء العالم مستعدون للتطوع بوقتهم وخبراتهم". يتم تشغيل KWF بنسبة 100٪ من قبل متطوعين من جميع أنحاء العالم. من خلال عملهم ، خطت KWF خطوات كبيرة في حماية الأنواع المهددة بالانقراض والعديد من الأنواع المهددة بالانقراض مثل القطط الرملية في قطر ، والسلاحف البحرية في كوستاريكا ، ونمور الثلج في جبال الهيمالايا.
"كلنا نفعل ذلك لأننا نحب ، ولكن الأهم من ذلك أننا نريد استخدام مهاراتنا لفعل الخير في العالم وإحداث تغيير إيجابي لهذه الأنواع التي قد لا تبقى على قيد الحياة."
علياء باندولفي
المؤسس والمدير التنفيذي لمؤسسة كشمير العالمية
في كثير من الحالات ، يكون من الصعب للغاية على دعاة الحفاظ على البيئة الوصول إلى المواقع التي يحدث فيها الصيد غير المشروع. يجب على KWF مواجهة أربعة حواجز رئيسية في جهود الحفاظ على البيئة في المناطق النائية من العالم:
في الماضي ، وضع دعاة الحفاظ على البيئة أجهزة تسجيل فيديو في الميدان تهدف إلى إعادة مشاهدة اللقطات لاحقا. مع مئات وآلاف الساعات من اللقطات ، تعتمد هذه العملية على المشاهد لاكتشاف وتحديد كل من أنواع والصيادين بدقة. بسبب ضيق الوقت والخطأ البشري ، أثبت هذا النهج أنه يضع دعاة الحفاظ على البيئة في وضع غير مؤات. عرف المتطوعون في KWF أنهم بحاجة إلى أن يكونوا مجهزين بشكل أفضل لاتخاذ موقف ضد الصيادين غير الشرعيين والصيد غير القانوني.
التقدم الحتمي للتكنولوجيا بمثابة سيف ذو حدين. مع استمرارها في أن تصبح أعلى جودة ويمكن الوصول إليها بشكل أكبر ، يمكن لكل من دعاة الحفاظ على البيئة والجهات الفاعلة السيئة الحصول على أحدث التقنيات. لكي يظل دعاة الحفاظ على البيئة قادرين على المنافسة ، يجب أن يكونوا مستعدين لتسخير قوة أحدث التقنيات لاستخدامها لصالحهم.
احتاج باندولفي إلى حل قوي في هذا المجال يزود KWF بمعلومات في الوقت الفعلي. ولأنها كانت بحاجة إلى حل يزيل الخطأ البشري ويواجه الحواجز الأربعة الرئيسية، كانت تعلم أنه حتى بضع ثوان يمكن أن تحدث فرقا في مهمة مكافحة الصيد غير المشروع، مما يعني أن الرؤى في الوقت الفعلي يمكن أن تلعب دورا مباشرا في منع قتل.
مع الإبداع إلى جانبها ، نظرت باندولفي في التكنولوجيا والموارد اللازمة للمشروع. في حين أن الكثير من التكنولوجيا التي تحتاجها متاحة في الوقت الحاضر ، تتوقع باندولفي إصدار الأجهزة والبرامج التي يجب أن تصبح متاحة في المستقبل القريب. قيادة فريقها في KWF لتطوير مناهج باستخدام الطائرات بدون طيار وقدرات الذكاء الاصطناعي ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS).
"في بداية هذا المشروع ، كانت هناك شكوك كثيرة من المجتمع. لقد قيل لي إنه جنون ، إنه مستحيل ، لا يمكنك القيام بذلك ، والتكنولوجيا غير موجودة ، لكنني كنت أفكر على المدى الطويل ، في علوم الكمبيوتر وقدرات الطائرات بدون طيار اللازمة للتطور والاندماج معا لهذا المشروع ".
من خلال وضع مجموعة متنوعة من الكاميرات وأجهزة الاستشعار في المواقع المعرضة للخطر ، يتلقى KWF البيانات من مواقع حول العالم ، مما يوفر لهم رؤى قابلة للتنفيذ لاتخاذ قرارات في جزء من الثانية.
يقول باندولفي: "تخيل أن هناك صيادين غير شرعيين في موقع معين ، نريد أن نكون قادرين على متابعتهم وتنبيه الحراس إلى موقعهم حتى يتمكنوا من اعتراض الصيادين وإيقافهم قبل أن يقتلوا أي".
يتطلب KWF الكشف عن الأجسام في الوقت الفعلي ، ويحتاج إلى مخرجات نموذجهم لتكون دقيقة وموثوقة للغاية. في تقييم خياراتها ، قارن قائد فريق KWF A.I. في Pandolfi ، دان إلتينك ، وهو طالب في هولندا ، أداء YOLOv4 و YOLOv5. مع YOLOv5، قادت عدة نقاط تمايز الفريق في KWF إلى اختياره لمشاريعهم:
يعتمد KWF على فريق من المتطوعين والمهندسين والمتدربين من جميع أنحاء العالم لبناء التكنولوجيا اللازمة لجهود الحفاظ على البيئة. العديد من المتدربين هم من طلاب المدارس الثانوية ، وبعضهم لديهم خبرة ضئيلة أو معدومة مع YOLOv5. رأى باندولفي أنه حتى أولئك الذين لديهم أقل خبرة سابقة كانوا قادرين على الحصول على YOLOv5 تعمل في أقل من ثلاثة أسابيع.
بالإضافة إلى ذلك ، أدى التكامل مع منصة تتبع التجارب إلى ضبط النماذج ومجموعات البيانات بشكل مباشر ، مما يسمح ل KWF بتعظيم أداء YOLOv5 نماذج في هذا المجال.
"YOLOv5 كان دقيقا وساعدنا في إنقاذ قبل قتلها ، وكان هذا هو هدفنا النهائي ".
بدون YOLOv5، تقول باندولفي إن فريقها في KWF سيشعر بالإحباط. قبل تنفيذ الكشف عن الأشياء ، كانت مشاريع الحفظ تفتقر إلى الكمية المثلى من البيانات.
في أوائل عام 2023 ، سينقل KWF عملهم إلى Ultralytics YOLOv8، أحدث إصدار في YOLO عائلة الرؤية الذكاء الاصطناعي المعمارية.
في الوقت الحالي ، ينتشر KWF YOLOv5 للكشف عن الأشياء على أجهزة الاستشعار في الميدان. ترسل هذه الأجهزة البيانات إلى علماء الأحياء الذين يمكنهم بعد ذلك تحليل المعلومات وإنشاء رؤى قابلة للتنفيذ. في العام المقبل ، يهدف KWF إلى التدريب YOLOv5 على مجموعات البيانات التي تحتوي على صور الطائرات بدون طيار ، ثم نشر هذه الطائرات بدون طيار في الميدان.
هناك سبعة أنواع مختلفة من السلاحف البحرية في العالم ويعتبر كل منها مهددا بالانقراض. عند وضع البيض ، تأتي إناث السلاحف البحرية إلى الشواطئ وتحفر أعشاشا في الرمال حيث تضع بيضها بعد ذلك. قد تستغرق هذه العملية عدة ساعات ، ولكن بمجرد الانتهاء من ذلك ، تعود السلاحف البحرية الأنثوية إلى الماء ، تاركة بيضها لاحتضان الرمال لمدة 55-65 يوما. عندما تغادر الأمهات إلى الأبد ، يترك البيض مع القليل من الدفاعات من الصيادين المفترسة والعناصر الطبيعية.
_(1).webp)
في الماضي ، كان نهج دعاة الحفاظ على البيئة لتتبع السلاحف البحرية هو تحديد جميع المواقع على الشاطئ حيث توجد أعشاش. إذا كانت التهديدات في هذه المناطق عالية ، فسيقوم دعاة الحفاظ على البيئة بنقل الأعشاش إلى مكان أكثر أمانا في هذه الأثناء ، وإطلاق السلاحف في المحيط بمجرد أن تفقس.
يمكن أن تتضمن هذه العملية المشي يدويا على الشواطئ التي يبلغ طولها 30 ميلا أو أكثر ووضع علامات على الأعشاش. ثبت أن توفير كمية كافية من القوى العاملة لتنفيذ هذه العملية كل يوم أمر صعب ، خاصة أثناء عمليات الإغلاق بسبب COVID-19.
بالإضافة إلى ذلك ، ثبت في بعض الأحيان أن وضع علامات على أعشاش السلاحف البحرية كان له تأثير عكسي. لم يتمكن الصيادون من البحث عن الأعشاش التي تم وضع علامة عليها فحسب ، بل تمكنت الخنازير أيضا من معرفة أن العلامات تعني وجود أعشاش السلاحف البحرية في مكان قريب مما دفعهم إلى أكل البيض.
رأى KWF فرصة للتحسين في هذه العملية من خلال تقليل عامل القوى العاملة واستبدال العلامات التي يسهل التعرف عليها. من خلال إنشاء أنظمة جوية مستقلة باستخدام YOLOv5 للكشف عن أعشاش السلاحف البحرية وتحديد موقعها وتوصيفها ، يمكن لعلماء الأحياء الحصول على معلومات في الوقت الفعلي حول أعشاش السلاحف البحرية ، بما في ذلك مساراتها وموقعها الجغرافي ، وبالتالي استبدال الحاجة إلى علماء الأحياء للمشي يدويا على الشواطئ ووضع علامات على الأعشاش.
يسمح الفراء الأبيض السميك لنمور الثلج مع الورود المرقطة الداكنة بالتمويه بشكل مثالي في المناظر الطبيعية في جبال الهيمالايا. في البرية ، هم مفترسون رئيسيون بدون مفترسات طبيعية. ومع ذلك ، نظرا للطلب المرتفع للغاية على فرائها وأجزاء الجسم الأخرى في الموضة والطب التقليدي إلى جانب فقدان الموائل وتجزئتها ، تشير التقديرات إلى أنه لم يتبق سوى ما بين 4000 و 6500 نمر ثلجي في البرية.
أثبتت جهود الحفاظ على النمور الثلجية أنها صعبة للغاية نتيجة للعوامل التي تساهم في البيئة القاسية حيث توجد:
بالإضافة إلى ذلك ، من النادر جدا اكتشاف النمور الثلجية في البرية. نتيجة لذلك ، يقوم KWF بتطوير نهج آلي لحماية هذه القطط الكبيرة ، باستخدام تقنية الطائرات بدون طيار لتتبعها وحمايتها. في هذا الوقت ، لا تزال تكنولوجيا الطائرات بدون طيار قيد التطوير حتى تتمكن من الوصول إلى النقطة التي يمكن أن تعمل فيها الآلات في الظروف اللازمة لتتبع النمور الثلجية ، والتي تتراوح بين 20000 و 22000 قدم.
بمجرد توفر التكنولوجيا ، يعتزم KWF استخدام YOLOv5 في أجهزة الاستشعار وعلى الطائرات بدون طيار ، والتي سيتم نشرها بعد ذلك في جبال الهيمالايا. لأغراض التتبع ، ستتمكن هذه المستشعرات والطائرات بدون طيار من اكتشاف بصمات الأقدام في الثلج ، والتي عادة ما تهب بسرعة مع الرياح. سيتم بعد ذلك نقل هذه المعلومات في الوقت الفعلي إلى علماء الأحياء ودعاة الحفاظ على البيئة.
قم بزيارة موقع مؤسسة كشمير العالمية وتحقق من كيف يمكنك المساعدة في إحداث فرق في جهود الحفظ في جميع أنحاء العالم.
