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L'IA dans l'industrie maritime et les efforts de conservation

Mostafa Ibrahim

6 min de lecture

17 juillet 2024

Découvrez comment l'IA peut transformer la conservation maritime grâce à la surveillance en temps réel, à la précision des données et aux pratiques durables.

L'industrie maritime est une pierre angulaire de l'économie mondiale, facilitant le commerce international, assurant la sécurité alimentaire grâce à la pêche commerciale et soutenant des millions d'emplois dans le monde entier. Au fil du temps, cette industrie a considérablement évolué, intégrant des technologies de pointe pour améliorer l'efficacité et la durabilité.

Les efforts de conservation maritime étaient initialement axés sur des études d'observation de base. Au fil du temps, ils ont fini par inclure des méthodes sophistiquées telles que la télédétection, l'analyse génétique et la modélisation des écosystèmes. Les efforts de conservation se sont étendus des simples zones protégées à une planification spatiale marine complète, impliquant la création d'aires marines protégées (AMP) et la restauration des habitats essentiels. Aujourd'hui, l'intelligence artificielle (IA) est utilisée pour surveiller et protéger la biodiversité marine encore plus efficacement.

L'IA a le potentiel de remodeler l'industrie de la pêche en s'attaquant à des défis tels que la surpêche, la pêche illégale et les impacts environnementaux. De plus, l'IA peut jouer un rôle crucial dans les efforts de conservation maritime, de la surveillance des zones marines protégées à l'appui à la recherche marine. 

Cet article explore comment l'IA transforme l'industrie maritime, en mettant l'accent sur son impact sur le secteur de la pêche et la conservation maritime, soulignant à la fois les avantages et les défis impliqués.

L'IA dans l'industrie de la pêche

La technologie a toujours joué un rôle crucial dans l'industrie maritime. Des équipements embarqués tels que les radars au développement de systèmes de navigation avancés, le monde maritime a continuellement adopté de nouvelles technologies pour améliorer et rationaliser diverses opérations. Malgré ces avancées, l'industrie est toujours confrontée à plusieurs défis. Alors, comment l'IA peut-elle aider ?

Dans cette section, nous aborderons certains défis de l'industrie de la pêche et la manière dont les technologies d'IA peuvent les résoudre. Actuellement, l'industrie de la pêche est confrontée à de nombreux problèmes, notamment :

Prises accessoires

Les prises accessoires désignent la capture involontaire d'espèces non ciblées, ce qui peut être préjudiciable aux écosystèmes et entraîner un gaspillage. Selon un rapport sur les prises accessoires, les prises accessoires mondiales pourraient représenter 40 % des captures mondiales, soit un total de 63 milliards de livres par an. Cette quantité massive de prises accessoires peut entraîner la mort de nombreuses espèces non ciblées, perturbant les écosystèmes marins et gaspillant des ressources.

L'utilisation de modèles de vision par ordinateur tels que Ultralytics YOLOv8, par exemple, peut aider à atténuer ce problème. L'intégration de ces modèles d'IA aux caméras sur les engins de pêche peut aider à identifier et à différencier les espèces cibles et non cibles en temps réel. Cette technologie peut être entraînée pour des tâches telles que la détection d'objets et la segmentation afin de fournir un retour d'information immédiat aux pêcheurs, leur permettant de modifier leurs méthodes pour réduire les prises accessoires.

Fig 1. Modèle YOLOv8 d'Ultralytics identifiant différentes espèces marines.

Évaluation et gestion des stocks

Une évaluation précise des stocks de poissons est essentielle pour une gestion efficace des pêcheries, mais les méthodes traditionnelles sont souvent lentes et imprécises. Les modèles d'IA peuvent traiter de grands ensembles de données provenant de sources telles que les drones sous-marins, les sonars et la télédétection pour fournir des estimations précises des populations de poissons. Cela aide à fixer des limites de capture appropriées et à gérer les stocks plus efficacement.

Un autre exemple de la façon dont des modèles tels que YOLOv8 peuvent aider à l'évaluation et à la gestion des stocks est le suivi et le comptage des populations de poissons en temps réel. En analysant les images sous-marines, ces modèles peuvent identifier avec précision les différentes espèces et comptabiliser leur nombre, fournissant ainsi des données essentielles à la gestion des stocks de poissons.

Fig 2. YOLOv8 suit et compte les poissons.

Pollution plastique

La pollution plastique dans l'océan est l'un des principaux problèmes affectant la vie marine, causant des dommages importants aux habitats tels que les récifs coralliens et les herbiers marins, et nuisant aux animaux marins. Selon un rapport de Surfers Against Sewage, un organisme de bienfaisance pour la conservation marine, un volume choquant de 12 millions de tonnes de plastique est déversé dans l'océan chaque année. 

L'IA peut jouer un rôle crucial dans la résolution de ce problème en identifiant rapidement les objets en plastique dans l'océan avec une grande précision, ce qui permet des opérations de nettoyage rapides. Cette approche proactive peut aider à atténuer l'impact environnemental et à protéger plus efficacement les écosystèmes marins.

Fig 3. La vision par ordinateur détecte la pollution plastique.

IA et conservation maritime

La conservation marine englobe la protection et la préservation des écosystèmes océaniques et de la vie marine. Elle comprend de nombreux aspects et rôles allant de la recherche marine à la restauration des habitats, en passant par le contrôle de la pollution et la protection des espèces. Après avoir abordé le rôle de l'IA dans l'industrie de la pêche, examinons comment l'IA peut contribuer de manière significative à la conservation maritime.

Surveillance des zones sous-marines protégées

La technologie de l'IA transforme la façon dont nous surveillons les aires marines protégées. Grâce aux systèmes automatisés basés sur l'IA, les spécialistes de la conservation marine peuvent collecter et analyser les données plus efficacement et avec plus de précision que jamais. Ces outils avancés nous permettent de surveiller de vastes espaces océaniques avec une haute résolution, en traitant les données provenant de sources distantes telles que des capteurs et des satellites à des vitesses incroyables. 

Par exemple, l'IA peut rapidement analyser des images satellites et des données de capteurs pour identifier des schémas indiquant des changements environnementaux ou des activités humaines, telles que la pêche illégale ou les déversements de pétrole, qui pourraient nuire à ces zones protégées et à l'écosystème marin dans son ensemble. Cette technologie améliore notre capacité à maintenir la santé des aires marines protégées (AMP), permettant des interventions rapides et des efforts de conservation plus efficaces. Ocean Mind, une organisation à but non lucratif basée au Royaume-Uni, a contribué avec succès à identifier les risques potentiels de pêche illégale, non déclarée et non réglementée (INN) dans la réserve marine de l'île Pitcairn sur une période de cinq ans.

Fig. 4. Vision par ordinateur surveillant l'environnement marin.

Soutien à la recherche marine

La technologie de l'IA devient un outil essentiel dans la recherche marine, offrant une gamme de capacités qui améliorent considérablement notre compréhension et notre gestion des écosystèmes marins. Voici quelques-unes des principales façons dont l'IA est en mesure de soutenir la recherche marine :

  • Évaluation de la biodiversité : L'analyse d'images et de sons basée sur l'IA peut identifier avec précision les espèces marines à partir de photographies, de vidéos et d'enregistrements acoustiques. Cette technologie est essentielle pour suivre les populations d'espèces et évaluer la biodiversité. L'IA peut également générer des cartes détaillées des habitats marins, mettant en évidence les zones d'importance écologique et identifiant les régions qui nécessitent des efforts de conservation.
  • Amélioration des modèles prédictifs : L'IA peut utiliser des algorithmes d'apprentissage automatique pour créer des modèles prédictifs capables de prévoir les changements dans les écosystèmes marins. Ces modèles peuvent aider les chercheurs à anticiper et à atténuer les impacts des facteurs de stress environnementaux, tels que le changement climatique et la pollution. The Ocean Cleanup, une organisation à but non lucratif axée sur l'élimination du plastique dans les océans, s'est associée à Deeper Insights pour développer un système d'IA avancé pour la détection et la protection de la vie marine. Ce système devrait inclure des modèles d'analyse prédictive pour les écosystèmes marins.

Globalement, l'IA contribue de manière significative à l'amélioration des efforts de conservation en améliorant l'efficacité du traitement et de la gestion des données. En automatisant la collecte et l'analyse des données écologiques, l'IA réduit le temps nécessaire pour transformer les données de terrain en informations exploitables. Cela permet aux responsables de la conservation de prendre rapidement des décisions éclairées, d'adapter les mesures nécessaires en temps réel et de mieux allouer les ressources.

Le poids de l'IA dans l'industrie maritime

Alors que nous explorons le rôle de l'IA dans l'industrie maritime, il est essentiel de prendre en compte à la fois ses avantages et ses défis. Bien que l'IA offre une surveillance améliorée, une plus grande précision des données et des pratiques durables, elle s'accompagne également de coûts élevés, de préoccupations éthiques et d'une dépendance à la technologie. Examinons ces avantages et ces inconvénients pour comprendre l'impact total de l'IA sur le secteur maritime.

Commençons par quelques avantages clés :

Surveillance et application de la loi améliorées

  • Suivi et conformité en temps réel : L'IA peut améliorer la capacité des autorités à suivre les mouvements des navires en temps réel et à surveiller le respect des réglementations, notamment en détectant les activités de pêche illégales.
  • Analyse complète des données : L'IA peut analyser les données provenant de satellites, de drones et de capteurs plus rapidement et avec une plus grande précision que les humains, assurant ainsi une surveillance et une protection environnementales approfondies.

Amélioration de la précision des données et de la prise de décision

  • Traitement des données de précision : L’IA traite de grands ensembles de données avec une grande précision, ce qui permet une collecte de données exacte, minimise les erreurs et assure une analyse fiable pour des décisions éclairées.
  • Modèles prédictifs et soutien réglementaire : L’IA peut analyser la dynamique des populations de poissons et les changements environnementaux, fournissant des estimations précises pour aider à établir des limites de capture durables et à élaborer des stratégies de conservation efficaces. Bien que l’IA puisse prédire les tendances environnementales, elle offre également des dénombrements précis des populations de poissons, garantissant que les mesures réglementaires sont fondées sur des données solides. Cette double capacité améliore notre capacité à gérer durablement les ressources marines.
     
  • Gestion proactive : Les informations générées par l’IA réduisent les erreurs humaines et soutiennent la prise de décision proactive, permettant des interventions opportunes basées sur des données précises et à jour et une analyse prédictive.

Promotion des pratiques durables

  • Optimisation des opérations et réduction des prises accessoires : L'IA optimise les opérations de pêche pour réduire l'impact environnemental en prédisant les moments et les lieux optimaux pour la pêche, minimisant ainsi les prises accessoires et assurant des récoltes plus ciblées et durables.
  • Développement de technologies respectueuses de l'environnement : L'IA soutient la création de méthodes et de technologies respectueuses de l'environnement, encourageant des pratiques de pêche efficaces et responsables. Cela comprend le développement de techniques d'aquaculture de précision et la promotion des efforts de restauration des habitats pour maintenir des écosystèmes marins sains.

Ces avantages soulignent le potentiel de transformation de l'IA pour améliorer la durabilité et l'efficacité de l'industrie maritime. Cependant, la mise en œuvre de la technologie de l'IA présente plusieurs défis importants, notamment :

Coûts initiaux de mise en œuvre élevés

  • Besoins d'investissement : La mise en œuvre de la technologie de l'IA dans l'industrie maritime nécessite un investissement initial important dans le matériel, les logiciels et la formation. Les coûts initiaux peuvent être restrictifs pour les petites organisations et les pays en développement, ce qui limite l'adoption généralisée.
  • Développement de l'infrastructure : La mise en place de l'infrastructure nécessaire à l'IA, comme les systèmes de collecte de données, l'internet à haut débit et la puissance de calcul, alourdit la charge financière. Cela peut constituer un obstacle important, en particulier dans les régions éloignées ou sous-développées.

Dépendance à la technologie et défaillances potentielles

  • Problèmes de fiabilité : La dépendance de l'industrie maritime à la technologie de l'IA introduit des risques associés aux défaillances ou aux dysfonctionnements du système. Les problèmes techniques peuvent entraîner d'importantes perturbations opérationnelles et des pertes financières.
  • Lacunes en compétences : La mise en œuvre et la maintenance des systèmes d'IA nécessitent des connaissances et des compétences spécialisées. Il est nécessaire d'assurer une formation et un enseignement continus afin que le personnel puisse gérer et utiliser efficacement les technologies d'IA.
  • Adaptabilité : Les progrès rapides de la technologie de l'IA signifient que les systèmes peuvent rapidement devenir obsolètes. Des mises à jour et des adaptations continues sont nécessaires pour maintenir les systèmes d'IA pertinents et efficaces, ce qui peut être difficile et gourmand en ressources.

Préoccupations éthiques et de confidentialité

  • Confidentialité des données : Les systèmes d'IA reposent sur de grandes quantités de données, ce qui soulève des préoccupations quant à la confidentialité et à la sécurité des informations sensibles. Dans l'industrie maritime, des problèmes de confidentialité des données peuvent découler de la collecte et de l'utilisation de données relatives aux mouvements des navires, aux activités de pêche et à la surveillance environnementale. Il est essentiel de veiller à ce que la collecte et l'utilisation des données soient conformes aux lois et réglementations en matière de confidentialité afin de protéger les personnes, les entreprises et les informations exclusives. Bien que les données sur la faune puissent être publiques, les données opérationnelles des navires et les pratiques de pêche spécifiques peuvent être sensibles et nécessitent une manipulation prudente.

Ces défis soulignent la nécessité d'une planification et d'une gestion rigoureuses pour assurer l'intégration réussie de l'IA dans l'industrie maritime. Il est essentiel de s'attaquer à ces problèmes pour exploiter pleinement le potentiel de l'IA tout en atténuant les risques.

Avenir de l'IA dans l'industrie maritime

Navires autonomes

Une idée intéressante qui pourrait devenir une réalité dans un avenir proche est le développement de navires autonomes pilotés par l'IA. Il s'agit du développement de navires qui peuvent fonctionner de manière indépendante sans intervention humaine, en utilisant des systèmes d'IA avancés pour la navigation, la prise de décision et les opérations. Ces navires ont le potentiel de changer les industries du transport maritime et de la pêche en augmentant l'efficacité, en réduisant les erreurs humaines et en minimisant l'impact sur l'environnement. Rolls-Royce, l'une des principales entreprises impliquées dans ce projet, fait progresser la technologie grâce à son programme Ship Intelligence. En outre, ProMare, une organisation américaine à but non lucratif, a lancé un projet de navire indépendant appelé "The Mayflower" en collaboration avec IBM.

Fig 5. Navire de recherche autonome “Mayflower”.

Amélioration de la surveillance environnementale

Les progrès des modèles de vision par ordinateur tels que les modèles YOLO (You Only Look Once), une technologie d'object detection d'IA de pointe, peuvent conduire à une meilleure surveillance des environnements marins. Ces progrès permettront la détection rapide des menaces environnementales, telles que la pêche illégale et la pollution, permettant des réponses plus efficaces et la protection des écosystèmes marins.

Conclusion

L'IA a transformé l'industrie maritime en améliorant la surveillance, l'application des lois, la précision des données et les pratiques durables. Des technologies telles que le suivi en temps réel, l'analyse prédictive et les modèles avancés comme YOLOv8 nous ont donné des informations et un contrôle sans précédent sur les environnements marins. 

Cependant, tout en adoptant ces avancées technologiques, il est essentiel de les équilibrer avec les efforts de conservation. S'assurer que la technologie soutient et améliore la conservation sans causer de dommages est crucial pour une gestion durable et efficace des ressources marines, protégeant ainsi nos océans pour les générations futures. Cette synergie entre l'IA et la conservation est porteuse d'un avenir maritime plus sain.

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