Biyoçeşitliliğin Korunması: Keşmir Dünya Vakfı'nın Ultralytics YOLOv5 ve YOLOv8 ile Başarı Hikayesi

28 Şubat 2023
Keşmir Dünya Vakfı'nın YOLOv5 hayatının korunması ve kaçak avcılıkla mücadele için yapay zeka ve YOLOv5 kullanımını keşfedin.
.avif)

28 Şubat 2023
Keşmir Dünya Vakfı'nın YOLOv5 hayatının korunması ve kaçak avcılıkla mücadele için yapay zeka ve YOLOv5 kullanımını keşfedin.
.avif)
Keşmir Dünya Vakfı (KWF), vahşi yaşamı küresel ölçekte koruma ve muhafaza etme mücadelesinde en son teknolojiyi uygulama misyonuyla 2008 yılında Great Falls, Virginia'da kurulmuştur. KWF, koruma ve kaçak avlanmayla mücadele çabalarını destekleyen otonom, insansız sistemler inşa eder ve işletir. KWF, 2013 yılında operasyonlarında yapay zekayı kullanmaya başlamıştır.
WWF'ye göre, habitat kaybı, türleri tehlike altında veya tehdit altında olarak sınıflandıran "Kırmızı Liste "deki tüm türlerin %85'i için en büyük varoluşsal tehlikeyi oluşturmaktadır. Aynı zamanda, geleneksel ilaçlarda, lezzetlerde veya egzotik evcil hayvanlarda kullanılmak üzere kaçak avlanan vahşi hayvanlara olan talebin de arttığı bildirilmektedir. Habitat kaybı ve kaçak avcılık birlikte küresel biyoçeşitliliği tehdit etmekte ve yerel topluluklar ve çevre üzerinde yıkıcı etkilere yol açmaktadır.
Kurucu ve Yönetici Direktör Aliyah Pandolfi, güçlü bir iç işbirliğine atıfta bulunarak, "dünyanın her yerinden öğrenciler, akademisyenler, mühendisler ve bilim insanları zamanlarını ve uzmanlıklarını gönüllü olarak vermeye istekliler" diye açıklıyor. KWF, dünyanın her yerinden gönüllüler tarafından %100 yönetiliyor. KWF, çalışmaları sayesinde Katar'daki Kum Kedileri, Kosta Rika'daki Deniz Kaplumbağaları ve Himalayalar'daki Kar Leoparları gibi tehdit altındaki ve çok sayıda nesli tükenmekte olan türleri korumada büyük adımlar attı.
"Hepimiz bunu hayvanları sevdiğimiz için yapıyoruz, ama daha da önemlisi, yeteneklerimizi dünyada iyilik yapmak ve aksi takdirde hayatta kalamayacak bu türler için olumlu bir değişiklik yapmak için kullanmak istiyoruz."
Aliyah Pandolfi
Kurucu ve Yönetici Direktör, Kashmir World Foundation
Çoğu durumda, korumacılar için kaçak avcılığın meydana geldiği yerlere erişmek son derece zordur. KWF, dünyanın uzak köşelerindeki koruma çabalarında dört temel engelle karşı karşıyadır:
Geçmişte çevreciler, görüntülerin daha sonra tekrar izlenmesi amacıyla sahaya video kayıt cihazları yerleştirmişlerdir. Yüzlerce, binlerce saatlik görüntülerle bu süreç, izleyicinin hem hayvan türlerini hem de kaçak avcıları titizlikle detect etmesine ve tanımlamasına dayanıyor. Zaman kısıtlamaları ve insan hatası nedeniyle, bu yaklaşımın korumacıları dezavantajlı duruma düşürdüğü kanıtlandı. KWF'deki gönüllüler kaçak avcılara ve yasadışı avlanmaya karşı durmak için daha donanımlı olmaları gerektiğini biliyorlardı.

Teknolojinin kaçınılmaz ilerlemesi iki ucu keskin bir kılıç görevi görüyor. Kalitesi yükselmeye ve erişilebilirliği artmaya devam ettikçe, hem çevreciler hem de kötü niyetli kişiler en son teknolojiye erişebilir. Rekabetçi kalmak için, çevreciler en yeni teknolojinin gücünden kendi avantajlarına kullanmaya hazır olmalıdır.
Pandolfi'nin KWF'ye gerçek zamanlı bilgi sağlayan sahada agresif bir çözüme ihtiyacı vardı. İnsan hatasını ortadan kaldıran ve dört temel engelle yüzleşen bir çözüme ihtiyaç duyan Pandolfi, saniyelerin bile kaçak avlanmayla mücadele görevinde fark yaratabileceğini biliyordu, bu da gerçek zamanlı içgörülerin bir hayvanın öldürülmesini önlemede doğrudan bir rol oynayabileceği anlamına geliyor.
Yaratıcılığı yanında olan Pandolfi, proje için gerekli teknoloji ve kaynakları değerlendirdi. İhtiyaç duyduğu teknolojinin çoğu günümüzde mevcut olsa da, Pandolfi yakın gelecekte kullanıma sunulması beklenen donanım ve yazılımları bekliyor. KWF'deki ekibine drone'lar, AI ve GPS yeteneklerini kullanan yaklaşımlar geliştirmesi için liderlik ediyor.

“Bu projenin başlangıcında, topluluktan birçok şüphe vardı. Bana bunun çılgınca, imkansız olduğunu, yapamayacağımı ve teknolojinin mevcut olmadığını söylediler, ancak uzun vadeli düşünüyordum; bu proje için bilgisayar biliminin ve drone yeteneklerinin gelişmesi ve birleşmesi gerekiyordu.”
KWF, risk altındaki konumlara çeşitli kameralar ve sensörler yerleştirerek, dünyanın dört bir yanındaki konumlardan veri alır ve onlara anında kararlar almak için eyleme geçirilebilir içgörüler sağlar.
“Belirli bir konumda kaçak avcılar olduğunu hayal edin,” diyor Pandolfi, “onları takip edebilmek ve korucuları konumlarına karşı uyarabilmek istiyoruz, böylece kaçak avcıları durdurabilir ve herhangi bir hayvanı öldürmeden önce onları engelleyebilirler.”
Gerçek zamanlı nesne tespiti gerektiren KWF, model çıktılarının son derece doğru ve güvenilir olmasını istiyordu. Pandolfi'nin KWF A.I. Ekip Lideri, Hollanda'da öğrenci olan Daan Eeltink, seçeneklerini değerlendirirken YOLOv4 ve YOLOv5. YOLOv5 ile, KWF'deki ekibin projeleri için onu seçmesine yol açan çeşitli farklılaşma noktaları vardır:
KWF, koruma çalışmaları için gerekli teknolojiyi oluşturmak üzere dünyanın dört bir yanından gelen gönüllüler, mühendisler ve stajyerlerden oluşan bir ekibe güveniyor. Stajyerlerin çoğu lise öğrencisidir ve bazılarının bu konuda çok az deneyimi vardır ya da hiç yoktur. YOLOv5. Pandolfi, daha önce en az deneyime sahip olanların bile YOLOv5 'i üç haftadan kısa bir sürede çalışır hale getirebildiğini gördü.
Ayrıca, bir deney izleme platformu ile entegrasyon, modellerin ve veri setlerinin ince ayarını kolaylaştırarak KWF'nin sahadaki YOLOv5 modellerinin performansını en üst düzeye çıkarmasına olanak tanıdı.
"YOLOv5 isabetliydi ve hayvanları öldürülmeden önce kurtarmamıza yardımcı oldu ki nihai hedefimiz de buydu."
Pandolfi, YOLOv5 olmasaydı KWF'deki ekibinin hüsrana uğrayacağını söylüyor. Nesne algılamayı uygulamadan önce, koruma projeleri optimum miktarda veriden yoksundu.
2023'ün başlarında, KWF çalışmalarını Ultralytics YOLOv8 YOLO vizyon yapay zeka mimarileri ailesinin en son sürümü.
Şu anda KWF, sahadaki sensörlerde nesne tespiti için YOLOv5 'i kullanıyor. Bu cihazlar biyologlara veri gönderiyor ve onlar da bu verileri analiz ederek eyleme geçirilebilir içgörüler oluşturuyor. Önümüzdeki yıl KWF, YOLOv5 'i drone görüntüleri içeren veri kümeleri üzerinde eğitmeyi ve ardından bu dronları sahada konuşlandırmayı hedefliyor.
Dünyada yedi farklı deniz kaplumbağası türü vardır ve her biri tehlike altında kabul edilir. Dişi deniz kaplumbağaları yumurta bırakırken kumsallara gelir ve kuma yuvalar kazarak yumurtalarını bırakırlar. Bu işlem birkaç saat sürebilir, ancak bittikten sonra dişi deniz kaplumbağaları suya geri döner ve yumurtalarını 55-65 gün boyunca kumda kuluçkaya bırakır. Anneler temelli ayrılırken, yumurtalar kaçak avcılardan, yırtıcılardan ve doğal unsurlardan çok az savunmayla baş başa kalır.
_(1).webp)
Geçmişte, çevrecilerin deniz kaplumbağalarını izleme yaklaşımı, bir sahildeki tüm yuva yerlerini işaretlemekti. Bu bölgelerdeki tehditler yüksekse, çevreciler bu arada yuvaları daha güvenli bir yere taşıyacak ve kaplumbağalar yumurtadan çıktıktan sonra okyanusa bırakacaklardır.
Bu süreç, 50 kilometre veya daha uzun sahillerde manuel olarak yürümeyi ve yuvaları işaretlemeyi içerebilir. Bu süreci her gün gerçekleştirmek için yeterli miktarda iş gücü sağlamanın zor olduğu kanıtlanmıştır, özellikle COVID-19 karantinaları sırasında.
Ek olarak, deniz kaplumbağası yuvalarını işaretlemek bazen ters etki yaratabiliyordu. Sadece kaçak avcılar işaretlenmiş yuvaları aramakla kalmıyor, aynı zamanda domuzlar da işaretlerin yakında deniz kaplumbağası yuvaları olduğu anlamına geldiğini öğrenerek yumurtaları yiyordu.
KWF, insan gücü faktörünü azaltarak ve kolayca tanımlanabilen işaretleyicileri değiştirerek bu süreçte bir iyileştirme fırsatı gördü. Deniz kaplumbağası yuvalarını detect etmek, konumlarını belirlemek ve karakterize etmek için YOLOv5 kullanan otonom hava sistemleri kurarak, biyologlar izleri ve coğrafi konumları da dahil olmak üzere deniz kaplumbağası yuvaları hakkında gerçek zamanlı bilgi alabilir ve böylece biyologların kumsallarda manuel olarak yürümesi ve yuvaları işaretlemesi ihtiyacının yerini alabilir.
Kar leoparlarının kalın, beyaz kürkü ve üzerindeki koyu benekli rozetler, Himalaya coğrafyasında mükemmel şekilde kamufle olmalarını sağlar. Doğada, doğal avcısı olmayan apex yırtıcılardır. Ancak, kürklerine ve diğer vücut parçalarına olan aşırı talep, yaşam alanı kaybı ve parçalanmasıyla birleşince, vahşi doğada yalnızca 4.000 ila 6.500 arasında kar leoparı kaldığı tahmin edilmektedir.
Kar leoparlarının korunmasına yönelik çabaların, bulundukları zorlu ortama katkıda bulunan faktörler nedeniyle son derece zor olduğu kanıtlanmıştır:
Ayrıca, kar leoparlarını vahşi doğada görmek son derece nadirdir. Sonuç olarak, KWF bu büyük kedileri korumak için otomatik bir yaklaşım geliştiriyor ve onları track ve korumak için drone teknolojisini kullanıyor. Şu anda drone teknolojisi, makinelerin kar leoparlarını track etmek için gerekli olan koşullarda (yaklaşık 20.000 ila 22.000 fit) çalışabileceği noktaya gelebilmesi için hala geliştirilme aşamasındadır.

Teknoloji hazır olduğunda, KWF YOLOv5 'i sensörlerde ve drone'larda kullanmayı ve daha sonra Himalayalar'a konuşlandırmayı planlıyor. İzleme amacıyla bu sensörler ve dronlar, genellikle rüzgarla birlikte hızla uçup giden kardaki pati izlerini detect edebilecek. Bu gerçek zamanlı bilgiler daha sonra biyologlara ve doğa koruma uzmanlarına iletilecek.
Kashmir World Foundation web sitesini ziyaret edin ve dünya çapındaki koruma çabalarına nasıl yardım edebileceğinizi öğrenin.fark yaratın.