يعزز مشروع Project Ocean Oasis الحفاظ على الشعاب المرجانية باستخدام Ultralytics YOLO

بينما تواجه النظم البيئية البحرية تهديدات غير مسبوقة من تغير المناخ والتلوث والصيد الجائر، أصبح الطلب على ذكاء محيطي قابل للتوسع وقائم على الأدلة أكبر من أي وقت مضى. يعمل مشروع Ocean Oasis (PO2)، وهي مؤسسة غير ربحية مقرها أستراليا، على مواجهة هذا التحدي بشكل مباشر من خلال بناء أنظمة مراقبة مستقلة مصممة للعمل لسنوات في البيئات البحرية القاسية.

من خلال دمج Ultralytics YOLO models في خط أنابيب الحافة إلى السحابة والاستفادة من Ultralytics Platform، يضع PO2 الأساس لحقبة جديدة من المراقبة المستمرة للشعاب المرجانية والتنوع البيولوجي المدعومة بالذكاء الاصطناعي.

Link to this sectionبناء أساس الذكاء المحيطي#

يطور مشروع Ocean Oasis أنظمة مستقلة ومدعومة بالذكاء الاصطناعي من أجل ذكاء محيطي طويل الأمد. بالتعاون مع WASSOC (شركة هندسة تحت سطح البحر تتمتع بخبرة تزيد عن 40 عامًا) وAWS وUltralytics، يقدم PO2 منصة متكاملة تجمع بين الأجهزة القوية والذكاء الاصطناعي على الحافة وفي السحابة ومجموعات البيانات التي تم التحقق منها علمياً لدعم الحماية القائمة على الأدلة للنظم البيئية البحرية.

تم تصميم كل وحدة PO2 لتشغيل نماذج ذكاء اصطناعي متعددة في وقت واحد، مع مساحة داخلية كافية للتوسع في المستقبل. تم تصميم الأنظمة لتحمل أمواج الشعاب المرجانية والتآكل والنمو الحيوي، وهي تعمل دون صيانة لسنوات في كل مرة وقابلة للتوسع عبر بيئات متنوعة.

Link to this sectionتحدي المراقبة المستقلة طويلة الأمد للشعاب المرجانية#

تمثل مراقبة الشعاب المرجانية والتنوع البيولوجي البحري على نطاق واسع مجموعة فريدة من التحديات. تعتمد الطرق التقليدية على الغواصين والقوارب وجمع البيانات اليدوي، وهي طرق مكلفة ومتقطعة وغالباً ما تكون مزعجة للنظم البيئية التي تدرسها. مع تدهور صحة الشعاب المرجانية عالمياً، تستمر الفجوة بين البيانات التي يحتاجها العلماء والبيانات التي يمكنهم جمعها بشكل واقعي في الاتساع.

حتى مع تزايد سهولة الوصول إلى الرؤية الحاسوبية والذكاء الاصطناعي على الحافة، فإن نشر هذه التقنيات تحت الماء يفرض قيوداً جديدة. يجب أن تعمل الأجهزة بالطاقة الشمسية والبطاريات، وأن تكون قادرة على تشغيل نماذج ذكاء اصطناعي متعددة بالتوازي، وأن تكون متينة بما يكفي للبقاء لسنوات من التعرض للمياه المالحة دون صيانة نشطة. تعد كفاءة الطاقة أمراً بالغ الأهمية: مع توفر حوالي 600 واط فقط من الطاقة اليومية، يجب اختيار كل مكون، من الكاميرا إلى شريحة الاستدلال، بعناية لتحقيق أقصى قدر من وقت التشغيل مع تقديم رؤى دقيقة وفي الوقت الفعلي.

بالنسبة لـ PO2، كانت القطعة المفقودة هي إطار عمل للنموذج مرن بما يكفي للتشغيل على مجموعة واسعة من أجهزة الحافة، ودقيق بما يكفي لتتبع التنوع البيولوجي البحري، وسهل التكرار عليه مع تطور المنصة عبر عمليات النشر التي تستمر لسنوات.

Link to this sectionمن الحافة إلى السحابة مع Ultralytics YOLO#

تجمع منصة المراقبة الخاصة بـ PO2 بين كاميرات تحت الماء وهيدروفونات وأجهزة استشعار أخرى مثبتة على عوامات مستقلة مجهزة بألواح شمسية وبطاريات واتصال عبر الأقمار الصناعية.

بالنسبة للصوت، يعمل PO2 HydroPulse (هيدروفون مدمج مخصص للحافة) بحوالي 1.3 واط على أجهزة ARM التجارية، وهو مستوى منخفض بما يكفي للنشر طويل الأمد بالطاقة الشمسية والبطاريات.

بالتطلع إلى التشغيل على الكاميرات، يُتوقع نشر نماذج Ultralytics YOLO على أجهزة الحافة داخل النظام، للقيام باكتشاف الأشياء وتتبعها في الوقت الفعلي على تدفقات الفيديو لتحديد وتتبع الأسماك والحياة البحرية الأخرى مباشرة تحت الماء.

يربط تتبع YOLO نفس الفرد عبر الإطارات، بحيث لا يتم احتسابه إلا مرة واحدة، مع أخذ اكتشافه الأعلى ثقة كسجل لتلك السمكة. السجل الفردي هو أساساً:

{
  "label": "Acanthurus triostegus",
  "confidence": 0.94,
  "length_cm": 18
}

مع إرفاق أعداد MaxN على مستوى الجلسة والسياق البيئي. وينتج عن هذا بيانات موحدة وجاهزة للاستخدام العلمي بدلاً من لقطات للمراجعة لاحقاً.

شكل 1. Ultralytics YOLO26 يقوم باكتشاف الأنواع على لقطات الشعاب المرجانية في هاواي.

ستقوم كل وحدة كاميرا بالاكتشاف والتتبع عند الحافة، ثم إرسال أحداث مهيكلة ومضغوطة (JSON بحجم كيلوبايت)، وليس فيديو خاماً.

عندما يكتشف النظام شيئاً ذا أهمية، يتم إرسال نتائج الاستدلال عبر الأقمار الصناعية إلى بنية سحابية، حيث يتم تجميعها وتحليلها وعرضها على العلماء وشركاء الحفاظ على البيئة. يقلل هذا التصميم الذي يركز على الحافة بشكل كبير من متطلبات الإرسال، ويحافظ على الطاقة، ويمكّن المنصة من العمل لسنوات لكل عملية نشر دون تدخل يدوي.

لجعل النظام مواكباً للمستقبل، عمل PO2 بشكل وثيق مع Ultralytics لتقييم الجيل الأحدث من مسرعات الذكاء الاصطناعي على الحافة المدعومة بـ NPU. ساعد هذا التعاون PO2 في تضييق نطاق تركيبات الأجهزة المناسبة لميزانيتها الصارمة للطاقة مع الحفاظ على المرونة لإضافة نماذج ذكاء اصطناعي جديدة، مثل الاستدلال الصوتي على بيانات الهيدروفون، مع نمو المنصة.

شكل 2. استعراض حل Ocean Oasis.

Link to this sectionمستخدم مبكر لـ Ultralytics Platform#

بالإضافة إلى استخدام نماذج Ultralytics YOLO في الإنتاج، أصبح PO2 أحد أوائل مستخدمي المؤسسات لـ Ultralytics Platform، البيئة الجديدة الشاملة لتعليق وتدريب ونشر نماذج YOLO في مكان واحد.

باستخدام Ultralytics Platform، يمكن لفريق PO2 إدارة مجموعات البيانات البحرية، وتدريب كل من نماذج YOLO26 القياسية ونماذج Ultralytics Enterprise، والاستفادة من Smart Annotation لتسريع عملية تسمية البيانات بشكل كبير، وتصدير النماذج المدربة إلى أي تنسيق تقريباً للنشر عبر أجهزة الحافة الخاصة بهم. لقد ساعدت سير العمل الموحد هذا PO2 على التكرار بسرعة مع تطور المشروع، مع الحفاظ على البيانات والنماذج والتجارب مركزية مع توسع الفريق.

Link to this sectionلماذا تختار Ultralytics YOLO؟#

بالنسبة لمشروع Ocean Oasis، يتجاوز التعاون مع Ultralytics مجرد أداء النموذج، حيث يوفر الوصول إلى الخبرة ومنصة موحدة تدعم الفريق في كل مرحلة من مراحل التطوير. توفر نماذج Ultralytics YOLO المرونة للتشغيل على مجموعة واسعة من أجهزة الحافة، من وحدات التحكم الدقيقة ذات الطاقة المنخفضة جداً إلى مسرعات NPU عالية الأداء، مع تقديم الدقة المطلوبة لمراقبة التنوع البيولوجي تحت الماء.

من خلال العمل بشكل وثيق مع Ultralytics، تمكن PO2 من التنقل في المشهد المعقد لمسرعات الذكاء الاصطناعي على الحافة وتحديد شركاء الأجهزة المناسبين لأهداف النشر طويلة الأمد الخاصة بهم.

Link to this sectionنحو محيط أكثر صحة#

قام مشروع Ocean Oasis بالتحقق من صحة أجهزة الاستشعار الأولى الخاصة به من البداية إلى النهاية، من استدلال الذكاء الاصطناعي على الحافة وصولاً إلى لوحة معلومات السحابة، ويستعد الآن للنشر تحت الماء. تصميم الأجهزة جاهز للشراكة، والبنية التحتية السحابية تعمل، والمحققون العلميون موجودون في مواقع النشر.

من عام 2026 فصاعداً، سيتوسع الفريق عبر المواقع، ويوسع مجموعة الذكاء الاصطناعي على الجهاز، ويضع الأساس لشبكة مراقبة عالمية مترابطة.

تم بناء PO2 على أفق زمني متعدد الأجيال. المراقبة البحرية المستمرة هي الطبقة الأساسية، وهي قاعدة الأدلة التي تجعل كل شيء لاحق ممكناً. العمل ليس للانتهاء منه، بل للبدء فيه بشكل جيد.

هل أنت مهتم ببناء حلول Vision AI الخاصة بك؟ تفضل بزيارة GitHub repository لاستكشاف نماذج Ultralytics YOLO، وتعرف على كيفية دعم YOLO للابتكارات عبر AI in conservation، وتحقق من Ultralytics Platform للبدء في بناء سير عمل Vision AI المتكامل الخاص بك.