L'IA dans la conservation de la faune et de la flore

Mostafa Ibrahim

4 min lire

4 septembre 2024

Découvrez comment l'IA peut transformer la conservation de la faune en améliorant les efforts de protection des ressources forestières et fauniques.

La conservation de la faune et de la flore est essentielle au maintien de l'équilibre délicat de nos écosystèmes. Chaque animal, chaque plante et chaque organisme joue un rôle dans le maintien des processus naturels, tels que la pureté de l'air, la fertilité des sols et la purification de l'eau. Il est essentiel de protéger ces écosystèmes par la conservation des forêts et des espèces sauvages.

Au fil du temps, les efforts de conservation de la faune ont évolué. Les premières stratégies étaient axées sur la création de zones protégées et la mise en œuvre de réglementations de base, telles que la loi sur la conservation de la faune. Cependant, l'activité humaine menaçant de plus en plus les écosystèmes, des méthodes plus avancées sont devenues nécessaires. Selon Animal Matters, environ 30 000 espèces par an, soit environ trois par heure, sont menacées d'extinction, ce qui souligne le besoin urgent de meilleures stratégies de conservation des espèces sauvages.

Aujourd'hui, l'IA révolutionne les efforts de conservation en offrant de nouveaux outils pour le suivi, la protection et la préservation des espèces sauvages. Cet article explore le rôle transformateur de l'IA dans la conservation des espèces sauvages, en soulignant son potentiel pour améliorer l'identification des espèces, la surveillance des populations, la cartographie des habitats et les efforts de lutte contre le braconnage.

‍Lerôle de l'IA visionnaire dans la conservation de la faune‍

Alors que les activités humaines et le changement climatique continuent de menacer la faune et la flore, les défenseurs de l'environnement se tournent vers des technologies de pointe telles que Vision AI. Cette technologie, qui traite et analyse les données visuelles, est en train de changer la donne. En interprétant les images et les vidéos, Vision AI peut aider les défenseurs de l'environnement à travailler avec plus de précision et d'efficacité. Voyons comment cette technologie fait la différence.

Identification des espèces

L'IA visionnaire contribue à l'identification et à la classification des animaux sauvages en différents groupes. En appliquant la détection d'objets aux images et aux séquences vidéo provenant de pièges photographiques et de drones, les modèles de vision artificielle comme Ultralytics YOLOv8 peuvent identifier avec précision différentes espèces, même dans des conditions difficiles. Cette technologie permet aux chercheurs de surveiller la biodiversité et de détecter les espèces nouvelles ou menacées plus efficacement que les méthodes traditionnelles.

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Fig. 1. YOLOv8 identifie les espèces sauvages.

Suivi de la population

Le suivi des populations animales est un aspect important des efforts de conservation. Des solutions telles que l'IA de vision mise en œuvre dans les drones et les pièges photographiques peuvent permettre une observation continue et non intrusive. Des modèles de vision artificielle comme YOLOv8 peuvent suivre les mouvements, observer les schémas comportementaux et utiliser le comptage d'objets pour suivre la taille des populations, fournissant ainsi des informations précieuses sur les migrations et le comportement des animaux. Ces solutions peuvent aider les parcs nationaux et des domaines tels que l'élevage, en contribuant à la surveillance du bien-être des animaux et à la collecte d'autres données précieuses. 

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Fig. 2. Modèle YOLOv8 de comptage de bovins.

Cartographie des habitats

La cartographie des habitats est essentielle pour comprendre et protéger les écosystèmes dont dépend la faune. Les modèles de vision par ordinateur peuvent analyser les images satellites et les données environnementales pour suivre les changements d'habitat au fil du temps. Ces informations aident les défenseurs de l'environnement à identifier les zones critiques, telles que les zones de reproduction et les voies de migration, et à planifier des stratégies pour protéger ces ressources forestières et fauniques vitales.

Un exemple concret est le travail effectué par VITO, l'Institut flamand de recherche technologique, en collaboration avec l'Agence européenne pour l'environnement (AEE) et Wageningen Environmental Research, qui a généré des cartes d'habitat classées AI/ML pour des régions telles que les Pays-Bas, l'Autriche et le sud du Portugal.

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Fig. 3. Carte des habitats EUNIS classée par AI/ML au niveau 2 à une résolution spatiale de 10 mètres pour l'Autriche.

Lutte contre le braconnage

Le braconnage reste une menace majeure pour les espèces sauvages. Selon un rapport récent de la World Animal Foundation, le braconnage est un commerce très rentable, qui génère entre 7 et 23 milliards de dollars chaque année. 

Vision AI aide les défenseurs de l'environnement à détecter et à prévenir ces activités illégales. En surveillant les zones protégées à l'aide de caméras de surveillance et de drones, l'IA peut repérer les activités suspectes et alerter les autorités en temps réel. Cette approche proactive renforce les efforts de lutte contre le braconnage et protège les espèces menacées.

Selon le magazine Discover, le groupe Teamcore de Harvard, en collaboration avec des organisations comme Air Shepherd, a mis au point des drones dotés d'une intelligence artificielle qui jouent un rôle crucial dans cet effort. Ces drones, équipés de caméras thermiques infrarouges, peuvent identifier les braconniers même dans l'obscurité.

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Fig. 4. Vision par ordinateur pour la détection des braconniers. (source : believersias.com)

Les avantages de l'utilisation de l'IA dans la conservation de la faune

L'IA présente de nombreux avantages pour la conservation de la faune et de la flore, en offrant de nouveaux moyens de protéger plus efficacement la biodiversité. En voici quelques-uns :

Efficacité et précision

L'IA améliore considérablement l'efficacité et la précision de la collecte et de l'analyse des données. Les méthodes traditionnelles reposent souvent sur l'observation manuelle, ce qui peut prendre beaucoup de temps et être source d'erreurs. Par exemple, lors des enquêtes sur les oiseaux, les défenseurs de l'environnement comptent généralement les oiseaux en des points précis d'un habitat. Cette méthode peut nécessiter beaucoup de travail et s'avérer imprécise en raison de la fatigue de l'observateur ou d'erreurs d'identification. L'IA peut traiter de grandes quantités de données rapidement et avec précision, ce qui permet d'obtenir des informations fiables et de réduire le risque d'erreurs.

Une étude de cas peut être trouvée dans la recherche"Bird Surveys in Grasslands", où deux méthodes, les comptages ponctuels et les transects, ont été comparées. L'étude a mis en évidence les difficultés liées à la collecte manuelle de données, telles que la variabilité des taux de détection et l'influence des facteurs environnementaux sur la précision de l'observateur. Les enquêtes manuelles nécessitent beaucoup d'efforts humains et de temps, ce qui conduit souvent à des données incomplètes ou incohérentes en raison des limites des observateurs humains

Cependant, l'IA peut traiter de grandes quantités de données rapidement et avec précision, fournissant aux défenseurs de l'environnement des informations fiables et réduisant la probabilité d'erreurs.

Évolutivité

L'un des principaux avantages de l'IA est son évolutivité. Les systèmes d'IA peuvent surveiller de vastes zones et de nombreuses espèces simultanément, ce que des équipes humaines ne pourraient pas faire seules. Cette évolutivité permet un suivi complet de divers écosystèmes, ce qui permet aux efforts de conservation de couvrir plus de terrain et d'atteindre plus d'espèces de manière efficace.

Rapport coût-efficacité

Les technologies de l'IA peuvent également être rentables à long terme. Si l'investissement initial dans les systèmes d'IA peut être élevé, la réduction de la nécessité de recourir à des ressources humaines importantes peut entraîner des économies significatives au fil du temps. L'automatisation de la collecte et de l'analyse des données réduit les coûts de main-d'œuvre et permet aux défenseurs de l'environnement d'allouer leurs ressources de manière plus efficace.

Surveillance 24/7

L'IA permet une surveillance constante des espèces sauvages et de leurs habitats. Contrairement aux efforts humains, les systèmes d'IA n'ont pas besoin de repos et peuvent fonctionner vingt-quatre heures sur vingt-quatre. Cette surveillance continue est essentielle pour détecter à temps les menaces, telles que le braconnage ou les changements environnementaux, ce qui permet de prendre des mesures immédiates pour protéger les espèces menacées et préserver les habitats essentiels.

Défis et inconvénients

Si l'IA offre des avantages significatifs pour la conservation des espèces sauvages, elle présente également plusieurs défis et inconvénients qu'il convient d'aborder. Voici quelques-uns des principaux problèmes :

Limites techniques

Les systèmes d'IA peuvent être confrontés à des défis techniques tels que les limites de précision, les goulets d'étranglement dans le traitement des données et la nécessité de disposer d'ensembles de données d' apprentissage importants et bien étiquetés. Les erreurs d'identification peuvent conduire à des données incorrectes, et le traitement de grands volumes d'images ou de séquences vidéo à haute résolution peut être accablant.

Obstacles financiers

La mise en œuvre de systèmes d'IA avancés dans le domaine de la conservation de la faune est coûteuse. Les dépenses comprennent l'acquisition et l'entretien de drones, de pièges photographiques et d'autres équipements, ainsi que le stockage et le traitement des données. En outre, la mise en place de caméras sur de vastes zones, telles que les parcs nationaux, augmente encore les coûts. Ces obstacles financiers peuvent être contraignants pour de nombreuses organisations de protection de la nature, en particulier celles dont les ressources sont limitées.

Intégration aux méthodes existantes

L'intégration de l'IA aux techniques de conservation traditionnelles peut s'avérer complexe. Elle nécessite des changements importants dans les procédures et la formation du personnel. La résistance à l'adoption de nouvelles technologies et la complexité de l'intégration de l'IA aux méthodes établies peuvent entraver la réussite de la mise en œuvre et prolonger le délai de mise en œuvre.

Dépendance à l'égard de la technologie

Une dépendance excessive à l'égard de l'IA présente des risques tels que des dysfonctionnements du matériel, des bogues de logiciels et d'autres défaillances. La dépendance à l'égard de la technologie peut réduire les compétences et les connaissances traditionnelles des défenseurs de l'environnement, ce qui les rend moins efficaces dans les situations où la technologie n'est pas disponible ou inadaptée. Il est essentiel de trouver un équilibre entre l'utilisation de l'IA et les méthodes traditionnelles pour maintenir la résilience et l'adaptabilité des efforts de conservation.

L'avenir de l'IA dans la conservation des espèces sauvages

Alors que la technologie de l'IA continue de progresser, son potentiel pour révolutionner la conservation de la faune et de la flore sauvages devient encore plus prometteur. Les nouveaux développements devraient améliorer considérablement la façon dont nous surveillons, protégeons et préservons les espèces sauvages, rendant les efforts de conservation plus efficaces et mieux adaptés aux défis à venir.

Drones et robots autonomes

De nouveaux développements dans le domaine de la conservation de la faune et de la flore sont en cours. Par exemple, la recherche sur les drones autonomes et la robotique dotée d'IA a déjà commencé, montrant un potentiel prometteur dans la surveillance de la faune, la lutte contre le braconnage et même la surveillance des incendies de forêt. 

Selon une étude sur la surveillance des incendies de forêt à l'aide de drones, ces derniers peuvent patrouiller efficacement de vastes zones inaccessibles avec une intervention humaine minimale, en fournissant des données en temps réel et en réagissant plus rapidement et plus efficacement aux menaces. 

Dans le contexte des incendies de forêt, ces drones pourraient aider à détecter et à surveiller les foyers d'incendie, ce qui permettrait de réagir rapidement pour protéger à la fois la faune et les habitats. À mesure que la technologie de l'IA progresse, ces drones et robots devraient prendre des décisions encore plus sophistiquées à la volée, comme modifier leur trajectoire de vol pour suivre les animaux, éviter les obstacles ou suivre la propagation des incendies, ce qui renforcera encore leur efficacité dans la protection de la faune et de la flore à l'avenir.

Progrès dans le domaine de la vision par ordinateur

Les progrès futurs des modèles de vision par ordinateur, tels que des modèles plus sophistiqués de reconnaissance des objets et d'analyse du comportement, amélioreront encore la capacité à surveiller et à comprendre la faune. Il ne fait aucun doute qu'au fur et à mesure de leur évolution, les modèles de vision par ordinateur seront capables de traiter plus efficacement des images et des vidéos de plus haute résolution, ce qui permettra d'obtenir des informations encore plus précises et détaillées sur le comportement des animaux, la dynamique des populations et l'utilisation de l'habitat.

Principaux enseignements 

Dans cet article, nous avons examiné comment l'IA transforme la conservation des espèces sauvages en améliorant l'identification des espèces, la surveillance des populations, la cartographie des habitats et les efforts de lutte contre le braconnage. Nous avons discuté des avantages, notamment l'amélioration de l'efficacité, de l'évolutivité, de la rentabilité et de la surveillance 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7, tout en abordant les défis tels que les limites techniques, les obstacles financiers et la dépendance à l'égard de la technologie. 

Pour l'avenir, le développement continu de l'IA offre des avancées prometteuses, mais l'utilisation éthique et la recherche continue sont essentielles pour créer des stratégies de conservation efficaces et protéger la biodiversité pour les générations futures.

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