YOLOvME: الثورة الرقمية للغابات

ستيفانو بوليتي هو باحث في الاستشعار عن بعد للغابات في المعهد النرويجي لأبحاث الاقتصاد الحيوي (NIBIO) في قسم الجرد الوطني للغابات. NIBIO هو أحد أكبر المعاهد البحثية في النرويج ويضم ما يقرب من 700 موظف. يساهمون في الأمن الغذائي والسلامة والإدارة المستدامة للموارد والابتكار وخلق القيمة من خلال البحث وإنتاج المعرفة.

في بحثه، تُستخدم الطائرات بدون طيار وتقنيات الاستشعار القريبة الأخرى مثل المسح بالليزر المتنقل لإنتاج تحليلات متقدمة مطلوبة لتلبية الاحتياجات الحديثة من المعلومات.

تم إجراء جزء كبير من العمل الذي كان يقوم به مع مشروع SmartForest، وهو برنامج بحثي طويل الأجل تم تمويله من قبل مجلس البحوث النرويجي جنبًا إلى جنب مع معظم الجهات الفاعلة في صناعة الغابات في النرويج. هدف SmartForest هو تحسين كفاءة قطاع الغابات النرويجي من خلال تمكين ثورة رقمية تحول معلومات الغابات، وزراعة الغابات، وعمليات الغابات، وإمدادات الأخشاب، وتدفق المعلومات الرقمية الشامل في الصناعة.

عمل ستيفانو لسنوات عديدة مع تطبيقات تعلم الآلة التقليدية مثل الغابات العشوائية أو آلات ناقلات الدعم. منذ حوالي ثلاث سنوات، أدرك أنه قد حان الوقت للارتقاء باللعبة في مجال التعلم العميق، الذي لا يزال في مرحلة النمو بالنسبة لقطاع الغابات. منذ إدراكه للفوائد الهائلة التي يمكن للباحثين استخلاصها من التعلم العميق، يقوم ستيفانو بتطوير العديد من التطبيقات في مجال رؤية الطائرات بدون طيار والرؤية الآلية.

منذ متى وأنت تستخدم YOLOv5

"لقد كنت أستخدمه منذ صيف 2021، ولم أتخلى عنه منذ ذلك الحين! يجب أن أقول ذلك، لقد كان حبًا من نوع "النظرة الأولى" بفضل سهولة الحصول على YOLOv5 الريبو وتشغيله. كان ذلك قيماً للغاية بالنسبة لي لأنني في ذلك الوقت لم أكن على دراية كبيرة python وكان منحنى التعلم الضحل لـ YOLOv5هو ما يميز YOLOv5".

وكان ستيفانو قد لجأ إلى الكشف عن الأجسام في المقام الأول لتحديد الأشجار في صور الطائرات بدون طيار التي تعاني من حالة صحية سيئة إما بسبب الأضرار الناجمة عن العوامل اللاأحيائية (الجفاف والرياح والثلوج) أو العوامل الحيوية (الحشرات والفطريات). ومنذ ذلك الحين، عكف هو وزملاؤه على تطوير عائلة كاملة من كاشفات YOLOv5 بدءًا من الحفر إلى كاشفات حافة الطريق والالتفاف.

"بحلول الوقت الذي عثرت فيه على YOLOv5 كنت قد حاولت لبعض الوقت تدريب بعض كاشفات الكائنات في واجهة برمجة تطبيقات TensorFlow للكشف عن الكائنات دون جدوى. ثم عثرت على ريبو YOLOv5 وحاولت (دون أمل كبير) تدريب كاشف، وبدهشة كبيرة، بدأت عملية التعلم بأربعة أسطر من التعليمات البرمجية. لست متأكدًا من أنه يمكن للمرء أن يعرّفها على أنها عملية تفكير أو بالأحرى ضربة حظ، لكنها بدأت."

ثم يتم نشر معظم النماذج على الحل السحابي الخاص بهم (ForestSens) لتقديم الخدمات لقطاع الغابات. وهناك، يمكن للمستخدمين تحميل صور الطائرات بدون طيار على سبيل المثال والتي يتم تحويلها بعد ذلك إلى رؤى قابلة للتنفيذ بفضل مجموعة نماذج YOLOv5 . كما يتم نشر بعض أجهزة الكشف المدربة الخاصة بهم على الحافة على آلات الحراجة أو على شاحنات قطع الأشجار.

منذ البداية، عكف ستيفانو وفريقه على تطوير سلسلة كاملة من نماذج YOLOv5 لاستخدامها في

1. تقييم جودة الأخشاب
2. مراقبة احتياجات صيانة الطرق الحرجية
3. اكتشاف الميزات ذات الصلة بالتنوع البيولوجي في الغابة

علاوة على ذلك، فإنهم يتطلعون أيضًا إلى توسيع نطاق نماذجهم القائمة على الطائرات بدون طيار لصحة الغابات وجردها لتشمل بيانات صور جوية وفضائية ذات دقة أكثر خشونة.

مع أحدث إصدارات YOLOv5 فإنهم يتطلعون بشدة إلى تصنيف الصور والتجزئة الدلالية التي قد يقدمها YOLOv5 . ستزيد هذه القدرات من قدرتهم على حل مهام الرؤية الحاسوبية المعقدة في بيئات الغابات.

إن سهولة الإعداد سواءً لتدريب النماذج (إصدار docker)، وكذلك لنشر النماذج جعلت من YOLOv5 خيارًا رائعًا بالنسبة لهم.

"أحد الجوانب التي لطالما أبهرتني في Ultralytics هو نموذج الأعمال الجديد نوعاً ما الذي يعتمد على التعليمات البرمجية المفتوحة في جوهره ويقدم منتجات مدفوعة الأجر لغير المتخصصين للوصول إلى قوة التعلم العميق. بصفتي عالماً، أقدّر كثيراً انفتاح Ultralyticsوأجدها طريقة رائعة لتسريع تطوير المنتج. ونتيجة لذلك، تشهد YOLOv5 ترقيات جذرية إلى حد ما في تطور مستمر بفضل مساهمة العديد من علماء البيانات والممارسين."

بماذا تنصح شخصًا جديدًا في مجال الذكاء الاصطناعي؟

عند ذهابي إلى مؤتمرات دولية خلال العام الماضي، وجدت أن الباحثين في مجال الغابات إما خائفون من تعقيد التعلم العميق أو لا يعتقدون أنه يمكن أن يلعب دورًا في أبحاثهم. في جميع هذه الحالات، اقترحتُ أخذ نصف يوم من الشرح ومحاولة تدريب YOLOv5 لفهم قوته وبساطته.

لأصيغها بكلمات فعلية كنت أقولها في الواقع: "طريقتك لا تعمل؟ إذن YOLO !"

إذا كنت ترغب في البقاء على اطلاع دائم بستيفانو بوليتي وعمله، فلا تتردد في متابعة حسابه على تويتر.

هل لديك حالة استخدام YOLOv5 الخاصة بك؟

ضع علامة #YOLOvME على وسائل التواصل الاجتماعي الخاصة بنا مع حالة استخدام YOLOv5 الخاصة بك وسنقوم بالترويج لعملك في مجتمع تعلم الآلة.