カシミール・ワールド財団がAIとYOLOv5 野生動物の保護と密猟対策に活用していることを探る。
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カシミール・ワールド・ファウンデーション（KWF）は、地球規模で野生生物の保護と保護のための戦いに最新技術を導入するという使命を掲げ、2008年にバージニア州グレートフォールズで設立されました。KWFは、その保全および密猟対策活動を支援する自律型無人システムを構築し、運用しています。2013年、KWFはその活動に人工知能の導入を開始しました。
WWFによれば、絶滅危惧種や絶滅危惧種に分類される「レッドリスト」に掲載されている種の85％にとって、生息地の喪失は最大の存続の危機である。同時に、伝統的な医薬品や珍味、あるいはエキゾチックなペットとして密猟された野生動物の需要が高まっている。生息地の消失と密猟はともに、世界の生物多様性を脅かし、地域社会や環境に悲惨な影響を及ぼしている。
創設者兼エグゼクティブディレクターのAliyah Pandolfi氏は、強力な内部コラボレーションを引用し、「世界中の学生、学者、エンジニア、科学者が、彼らの時間と専門知識を進んで提供してくれます」と説明しています。KWFは、世界中のボランティアによって100％運営されています。彼らの活動を通じて、KWFは、カタールのスナネコ、コスタリカのウミガメ、ヒマラヤのユキヒョウなど、絶滅の危機に瀕している多くの種を保護する上で大きな進歩を遂げています。
「私たちは皆、動物が好きだからこれを行っていますが、さらに重要なのは、私たちのスキルを使って世界を良くし、そうでなければ生き残れないかもしれないこれらの種にプラスの変化をもたらしたいからです。」
アリヤ・パンドルフィ
カシミール・ワールド・ファウンデーション創設者兼事務局長
多くの場合、密猟が発生する場所に保護活動家がアクセスすることは非常に困難です。KWFは、世界の遠隔地での保護活動において、4つの主要な障害に直面しなければなりません。
これまで自然保護活動家たちは、フィールドにビデオ録画装置を設置し、後でその映像を見返すという方法をとってきた。何百、何千時間もの映像がある中で、このプロセスは、動物種と密猟者の両方を丹念にdetect し、識別する視聴者に依存している。時間的制約と人為的ミスのために、この方法は自然保護活動家にとって不利であることが証明された。KWFのボランティアたちは、密猟者や違法な狩猟に立ち向かうためには、よりよい装備が必要だと考えていた。
テクノロジーの必然的な進歩は、諸刃の剣として作用します。テクノロジーの品質が向上し、アクセスしやすくなるにつれて、自然保護活動家も悪人も最新のテクノロジーを手に入れることができます。競争力を維持するためには、自然保護活動家は最新のテクノロジーの力を利用して、自分たちに有利になるように備えなければなりません。
Pandolfi氏は、KWFにリアルタイムの情報を提供する、現場での積極的なソリューションを必要としていました。人為的なエラーを排除し、4つの主要な障害に対処するソリューションを必要としていた彼女は、密猟対策ミッションではほんの数秒の差が動物の殺害を防ぐ上で重要であることを知っていました。つまり、リアルタイムの洞察は、動物が殺されるのを防ぐ上で直接的な役割を果たす可能性があるのです。
創造性を味方につけて、パンドルフィはプロジェクトに必要な技術とリソースを検討しました。彼女が必要とする技術の多くは現在利用可能ですが、パンドルフィは近い将来利用可能になるはずのハードウェアとソフトウェアのリリースを期待しています。KWFのチームを率いて、ドローン、AI、GPS機能を活用したアプローチを開発しています。
「このプロジェクトの開始当初、コミュニティからは多くの疑問の声が上がっていました。それはクレイジーだ、不可能だ、あなたにはできない、そんな技術は存在しないと言われましたが、私は長期的な視点で、このプロジェクトのために必要なコンピューターサイエンスとドローンの能力が進化し、融合する必要があると考えていました。」
KWFは、リスクの高い場所にさまざまなカメラとセンサーを配置することにより、世界中の場所からデータを受信し、瞬時の意思決定を行うための実用的な洞察を提供します。
「特定の場所に密猟者がいると想像してください」とパンドルフィは言います。「彼らを追跡し、レンジャーに彼らの位置を知らせて、動物を殺す前に密猟者を阻止できるようにしたいのです。」
リアルタイムの物体検出を必要とするKWFでは、モデルの出力が高精度で信頼できる必要があった。パンドルフィのKWF A.I.チームリーダー、オランダの学生ダーン・エールティンクは、選択肢を検討する中で、YOLOv4とYOLOv5の性能を比較した。 YOLOv5.YOLOv5、いくつかの差別化ポイントがあり、KWFのチームはプロジェクトにYOLOv55を選択した：
KWFは、保全活動に必要なテクノロジーを構築するために、世界中から集まったボランティア、エンジニア、インターンのチームを頼りにしている。インターンの多くは高校生で、そのなかにはほとんど、あるいはまったく経験がない者もいる。 YOLOv5.パンドルフィは、最も経験の浅いインターンでも3週間足らずでYOLOv5 立ち上げ、稼働させることができたという。
さらに、実験追跡プラットフォームとの統合により、モデルとデータセットの微調整が容易になり、KWFはフィールドでYOLOv5 モデルの性能を最大限に発揮できるようになった。
"YOLOv5 5は正確で、私たちの最終目標である殺処分される前に動物を救うのに役立ちました。"
YOLOv5なければ、KWFのチームはフラストレーションを感じていただろうとパンドルフィは言う。物体検出を導入する前、保存プロジェクトには最適なデータ量が不足していた。
2023年初め、KWFは彼らの仕事を次のものに移行する予定だ 。 Ultralytics YOLOv8ビジョンAIアーキテクチャーのYOLO ファミリーの最新リリースである。
現在、KWFはYOLOv5 フィールドのセンサーで物体検知に使用している。これらのデバイスは生物学者にデータを送信し、生物学者はその情報を分析して実用的な洞察を得ることができる。来年、KWFはドローン画像を含むデータセットでYOLOv5 訓練し、その後ドローンをフィールドに配備することを目指している。
世界には7種類のウミガメが生息しており、いずれも絶滅危惧種に指定されています。産卵期になると、メスのウミガメは海岸に上がり、砂の中に巣穴を掘って産卵します。このプロセスには数時間かかることがありますが、産卵を終えるとメスのウミガメは海に戻り、卵は砂の中で55～65日間孵化します。母親が去った後、卵は密猟者や捕食者、自然の猛威からほとんど防御されないまま放置されます。
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過去には、ウミガメを追跡するための自然保護活動家のアプローチは、巣があるビーチ上のすべての場所をマークすることでした。これらの地域での脅威が高い場合、自然保護活動家は一時的に巣をより安全な場所に移動させ、孵化したらウミガメを海に放します。
このプロセスでは、30マイル以上の海岸を手動で歩き、巣に印を付ける作業が必要になる場合があります。このプロセスを毎日実行するのに十分な人員を確保することは、特にCOVID-19のロックダウン中は困難であることが証明されています。
さらに、ウミガメの巣に印を付けることは、時に逆効果であることが判明しました。密猟者が印を付けられた巣を探し出すだけでなく、豚もマーカーは近くにウミガメの巣があることを意味することを知り、卵を食べるようになりました。
KWFは、人手を削減し、識別しやすいマーカーを置き換えることで、このプロセスに改善の機会を見出した。YOLOv5 使用した自律型空中システムを設置し、ウミガメの巣をdetect、特定、特徴付けることで、生物学者はウミガメの巣の軌跡や地理的位置などの情報をリアルタイムで受け取ることができる。
ユキヒョウの濃い斑点模様のある厚い白い毛皮は、ヒマラヤの景観に完璧に溶け込むことができます。野生では、自然の捕食者がいない頂点捕食者です。しかし、ファッションや伝統医学における毛皮やその他の部位に対する非常に高い需要に加え、生息地の喪失と分断により、野生には4,000〜6,500頭しか残っていないと推定されています。
ユキヒョウの保護活動は、ユキヒョウが生息する過酷な環境に寄与する要因の結果として、非常に困難であることが証明されています。
さらに、野生のユキヒョウを発見することは極めて稀である。そのためKWFは、ユキヒョウのtrack 保護にドローン技術を活用する自動化アプローチを開発している。現時点では、ユキヒョウをtrack のに必要な条件（高度20,000～22,000フィート程度）で機械が作動できるように、ドローン技術はまだ開発中である。
この技術が利用可能になれば、KWFはYOLOv5 センサーとドローンに搭載し、ヒマラヤに配備するつもりだ。追跡を目的として、これらのセンサーとドローンは、通常は風ですぐに吹き飛ばされる雪の中の足跡をdetect ことができる。このリアルタイムの情報は、生物学者や自然保護活動家に送られる。
Kashmir World Foundationのウェブサイトにアクセスして、彼らの世界的な保護活動にどのように貢献できるかをご確認ください。貢献する方法をご覧ください。
