Project Ocean Oasis развивает охрану рифов с помощью Ultralytics YOLO

Поскольку морские экосистемы сталкиваются с беспрецедентными угрозами из-за изменения климата, загрязнения и чрезмерного вылова рыбы, спрос на масштабируемую и доказательную океаническую аналитику стал как никогда высок. Project Ocean Oasis (PO2), некоммерческая организация из Австралии, принимает этот вызов, создавая автономные системы мониторинга, рассчитанные на работу в течение многих лет в суровых морских условиях.

Интегрируя модели Ultralytics YOLO в свой конвейер от периферии до облака и используя Ultralytics Platform, PO2 закладывает основу для новой эры непрерывного мониторинга рифов и биоразнообразия с помощью ИИ.

Link to this sectionСоздание фундамента океанической аналитики#

Project Ocean Oasis разрабатывает автономные системы с поддержкой ИИ для долгосрочного мониторинга океана. Созданная в сотрудничестве с WASSOC (фирмой по подводной инженерии с более чем 40-летним опытом), AWS и Ultralytics, PO2 предоставляет комплексную платформу, объединяющую прочное оборудование, периферийный и облачный ИИ, а также научно обоснованные наборы данных для поддержки доказательной защиты морских экосистем.

Каждый блок PO2 спроектирован для одновременного запуска нескольких моделей ИИ с достаточным запасом производительности для будущего расширения. Системы сконструированы так, чтобы выдерживать океанские волны, коррозию и биообрастание, работая без обслуживания годами и масштабируясь для различных сред.

Link to this sectionПроблема долгосрочного автономного мониторинга рифов#

Мониторинг рифов и морского биоразнообразия в больших масштабах сопряжен с рядом уникальных проблем. Традиционные методы зависят от водолазов, лодок и ручного сбора данных, что дорого, эпизодично и часто нарушает жизнь изучаемых экосистем. Поскольку здоровье рифов во всем мире ухудшается, разрыв между данными, необходимыми ученым, и данными, которые они могут реально собрать, продолжает расти.

Даже по мере того, как компьютерное зрение и периферийный ИИ становятся все более доступными, развертывание этих технологий под водой создает новые ограничения. Устройства должны работать от солнечных батарей, быть способными запускать несколько моделей ИИ параллельно и быть достаточно прочными, чтобы выдерживать годы воздействия соленой воды без активного технического обслуживания. Энергоэффективность имеет решающее значение: при наличии лишь около 600 Вт суточной мощности каждый компонент, от камеры до чипа вывода, должен быть тщательно подобран, чтобы максимизировать время работы, обеспечивая при этом точные данные в реальном времени.

Для PO2 недостающим элементом была архитектура модели, достаточно гибкая для работы на широком спектре периферийного оборудования, достаточно точная для отслеживания биоразнообразия и простая для внесения изменений по мере развития платформы в ходе многолетних развертываний.

Link to this sectionОт периферии до облака с Ultralytics YOLO#

Платформа мониторинга PO2 объединяет подводные камеры, гидрофоны и другие датчики, установленные на автономных буях, оснащенных солнечными панелями, батареями и спутниковой связью.

Для звука PO2 HydroPulse (специальный встроенный гидрофон) потребляет около 1,3 Вт на стандартном оборудовании ARM, чего достаточно для длительной работы на солнечной энергии и батареях.

При использовании камер модели Ultralytics YOLO будут развернуты на периферийном оборудовании в составе системы, выполняя обнаружение и отслеживание объектов в реальном времени на видеопотоках для идентификации и мониторинга рыб и других морских обитателей прямо под водой.

Отслеживание YOLO связывает одну и ту же особь между кадрами, поэтому она учитывается только один раз, а в качестве записи для этой рыбы берется обнаружение с самой высокой уверенностью. Единая запись по сути выглядит так:

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

с привязкой к количественным показателям MaxN на уровне сессии и контексту окружающей среды. В результате получаются стандартизированные данные, готовые для научных исследований, а не просто видеоматериалы для последующего просмотра.

Рис. 1. Ultralytics YOLO26 выполняет обнаружение видов на видеозаписи гавайского рифа.

Каждая камера будет обнаруживать и отслеживать объекты на периферии, а затем отправлять компактные структурированные события (в формате JSON размером в килобайты), а не сырое видео.

Когда система обнаруживает объект интереса, результаты вывода отправляются через спутник в облачную архитектуру, где они агрегируются, анализируются и предоставляются ученым и партнерам по охране природы. Такая архитектура «периферия прежде всего» значительно снижает нагрузку на передачу данных, экономит энергию и позволяет платформе работать годами без ручного вмешательства.

Чтобы сделать систему перспективной, PO2 тесно сотрудничала с Ultralytics для оценки последнего поколения периферийных ИИ-ускорителей на базе NPU. Это сотрудничество помогло PO2 подобрать правильные комбинации оборудования для строгого бюджета мощности, сохранив при этом гибкость для добавления новых моделей ИИ, таких как вывод аудио на основе данных гидрофонов, по мере роста платформы.

Рис. 2. Обзор решения Ocean Oasis.

Link to this sectionРанний пользователь Ultralytics Platform#

Помимо использования моделей Ultralytics YOLO в производстве, PO2 стала одним из первых корпоративных пользователей Ultralytics Platform — новой комплексной среды для аннотирования, обучения и развертывания моделей YOLO в одном месте.

Используя Ultralytics Platform, команда PO2 может управлять морскими наборами данных, обучать как стандартные, так и модели Ultralytics Enterprise YOLO26, использовать Smart Annotation для значительного ускорения разметки данных и экспортировать обученные модели практически в любой формат для развертывания на периферийном оборудовании. Этот унифицированный рабочий процесс помог PO2 быстро вносить изменения по мере развития проекта, сохраняя данные, модели и эксперименты централизованными по мере масштабирования команды.

Link to this sectionПочему стоит выбрать Ultralytics YOLO?#

Для Project Ocean Oasis сотрудничество с Ultralytics выходит за рамки производительности моделей, предоставляя доступ к экспертным знаниям и унифицированной платформе, которая поддерживает команду на каждом этапе разработки. Модели Ultralytics YOLO предлагают гибкость для работы на широком спектре периферийных устройств, от сверхнизкопотребляющих MCU до высокопроизводительных NPU-ускорителей, обеспечивая при этом точность, необходимую для мониторинга биоразнообразия под водой.

Тесно сотрудничая с Ultralytics, PO2 смогла сориентироваться в сложном ландшафте периферийных ИИ-ускорителей и определить подходящих аппаратных партнеров для своих многолетних целей развертывания.

Link to this sectionНа пути к более здоровому океану#

Project Ocean Oasis проверила свои первые датчики от начала до конца, от вывода ИИ на периферии до облачной панели управления, и сейчас готовится к развертыванию под водой. Аппаратная часть готова к работе, облачная архитектура функционирует, а научные сотрудники уже находятся на местах развертывания.

Начиная с 2026 года, команда будет масштабироваться по разным объектам, расширять набор ИИ на устройствах и закладывать основу для взаимосвязанной глобальной сети мониторинга.

PO2 строится с прицелом на многопоколенческий горизонт планирования. Непрерывный морской мониторинг — это фундаментальный слой, доказательная база, которая делает возможным все последующее. Работа заключается не в том, чтобы закончить ее, а в том, чтобы начать ее правильно.

Хочешь создавать свои собственные решения в области Vision AI? Загляни в наш репозиторий на GitHub, чтобы изучить модели Ultralytics YOLO, узнать, как YOLO поддерживает инновации в сфере ИИ для охраны природы, и ознакомься с Ultralytics Platform, чтобы начать создавать свои собственные комплексные рабочие процессы в области Vision AI.