تكنولوجيا الحفظ: مراقبة الحيتان الحدباء باستخدام التعرف على الصور

مع اكتساب الذكاء الاصطناعي اهتمامًا متزايدًا في مجتمعنا، فقد تم تطبيقه أيضًا بشكل متزايد في مجالات مثل الحفظ والبحث. ولا يتم الآن استخدام تكنولوجيا الحفظ من قبل المنظمات المهنية والعلماء فحسب، بل أيضًا من قبل الأشخاص العاديين ومجموعات المناصرة لرصد أنواع معينة وحمايتها.

الأمل هو أن الذكاء الاصطناعي (AI) والتقنيات المماثلة سوف تساعد في مواجهة التدهور البيئي المستمر الذي يؤثر على الأنواع الأكثر عرضة للانقراض، مع مبادرات مثل تطبيق الذكاء الاصطناعي للتعرف على الحيتان الحدباء ومراقبتها والتي تعد واحدة من أحدث الأمثلة.

تتبع عدد الحيتان العالمي باستخدام الذكاء الاصطناعي

تمتلك الحيتان الحدباء نطاقًا يغطي جميع محيطات العالم، مما يجعل من الصعب أحيانًا تتبع أفرادها طوال حياتهم. من المحتمل أن يتيح برنامج التعرف الآلي على الصور التعرف على الأشياء من أي نوع من الصور تقريبًا، بما في ذلك صور الكاميرا الضوئية العادية.

استخدام علم المواطن والذكاء الاصطناعي لتتبع الحيتان الحدباء

Happywhale هي مجموعة علمية للمواطنين تم إنشاؤها لفهم البيئات البحرية ورعايتها من خلال الحفظ والتعليم.^[1] هدف المجموعة هو تمكين الجمهور من المشاركة في عملية الحفظ هذه باستخدام التكنولوجيا وقوة الذكاء الاصطناعي.

الميزة الأساسية للموقع تسمح للمستخدمين بتحميل الصور، والتي يتم تحليلها بعد ذلك بواسطة نظام التعرف الآلي على الصور المصمم لتحديد ميزات الجسم المحددة للحيتان. تقوم هذه الأداة بمقارنة الصورة التي تم تحميلها مع قاعدة بيانات الصور التي تم إرسالها مسبقًا لتحديد ما إذا كان الحوت قد تم توثيقه من قبل.

وباستخدام هذه التقنية، تم التعرف على أكثر من 30100 حوت أحدب في حوض شمال المحيط الهادئ. بشكل عام، تم تحديد مواقع 70,500 حوتًا فرديًا على مدار عمر هذه الجهود. نظرًا لأن شمال المحيط الهادئ يشهد عددًا أكبر من المشاهدات بشكل عام، فقد تمت رؤية الحيتان الحدباء في هذه المنطقة حوالي ست مرات في المتوسط.

كيف يعمل WhaleID

تبحث الأداة، التي تسمى WhaleID، عن السمات الرئيسية خاصة في ذيول الحيتان (المثقوبة)، والتي تميز حوتًا عن الآخر. تشير المطابقات بنسبة 100% تقريبًا إلى وجود تطابق، ثم يؤدي استخدام البيانات ذات العلامات الجغرافية من الصور أو نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) إلى تمكين تعيين الموقع الذي تم رصده. يمكن بعد ذلك تتبع الحوت الفردي من خلال التحميل المتكرر للصور بحيث يمكن بناء شبكة توضح النطاق والمواقع التي سافرت إليها الحيتان الفردية طوال حياتها.

فوائد تتبع الحيتان

لا تفيد هذه التكنولوجيا جهود الحفاظ على البيئة فحسب، بل تمكّن العلماء أيضًا من دراسة الحيتان الحدباء بشكل أفضل، وهي حيوانات خجولة بطبيعتها. ولا يحتاج العلماء الآن إلى الاقتراب من الحيتان عن كثب ويمكنهم ببساطة مراقبتها باستخدام هذا النهج، مما يمكّن الحيتان من أن تكون أقل إزعاجًا.

أحد الأمثلة على فوائد تجميع قاعدة البيانات هذه هو أن العلماء تعلموا أن الحيتان الصغيرة أكثر عرضة للموت بسبب التشابك في شباك الصيد. وأدى ذلك إلى ظهور دعوات للحد من استخدام سفن الصيد لشباك الصيد الكبيرة المنتشرة على مساحات واسعة. وبطبيعة الحال، لا تتم رؤية جميع الحيتان عدة مرات، لذلك يتم الاحتفاظ بالعديد منها ببساطة كبيانات نقطية حتى يتم إجراء ملاحظة مستقبلية.

يعرض الموقع أيضًا إحصائيات الصور التي تم تحميلها من الأفراد أو المجموعات المساهمة، مما يمنح الفضل لأولئك الذين يساهمون في جهود الحفظ والجهود العلمية. ويمكن الاطلاع على إحصائيات الحيتان الفردية، بما في ذلك عدد المرات التي تم رصدها فيها. يمكن للمرء أن يرى أي الحوت تم رصده أكثر أو حتى أطول فترة تم فيها رصد حوت فردي بين الصور (43.8 سنة).

يأخذ الموقع مساهمات مالية ويمكّن المستخدمين من تسمية الحيتان كوسيلة لدعم وتشجيع الجهود. بشكل عام، هذا مجرد واحد من العديد من المواقع الإلكترونية المتزايدة التي تستخدم مناهج علم المواطن لتعزيز البحث والحفظ.^[2]

استخدام WhaledID لتتبع الثدييات البحرية الأخرى

وقد أدى نجاح WhaleID وHappywhale إلى دعوات لبذل الجهود لتوسيع نطاق الجهود لتشمل الثدييات البحرية الأخرى. في الواقع، تقوم Happywhale بجمع البيانات عن الثدييات البحرية الأخرى مثل الدلافين قارورية الأنف التي يمكن التعرف عليها من خلال وجوهها.

استفاد مشروع Happywhale بشكل كبير من الجهود البحثية الفردية مما أدى إلى زيادة عدد الصور الملتقطة بين عامي 2004 و2006 واستخدام بعض الصور التاريخية قبل الكاميرات الرقمية. قد لا يكون هذا سهلاً بالنسبة للثدييات البحرية الأقل دراسة، ولكن نظرًا لأن التكنولوجيا تعمل من خلال التركيز ببساطة على أجزاء من الأجسام التي تساعد في التعرف على الحيوانات، مثل الذيول، فيمكن تطبيق هذا النهج بالمثل من خلال تركيز الجهود على السمات المميزة الفريدة للثدييات البحرية.^[3]

طريقة غير جراحية لدراسة الحيوانات البحرية الفردية

إن استخدام علوم البيانات وتقنيات الذكاء الاصطناعي لتحديد وتتبع الثدييات البحرية لديه إمكانات كبيرة لتمكين التقنيات غير الغازية من تتبع العديد من الأنواع المعرضة للخطر. من خلال تمكين العلماء وغير العلماء من المساهمة، يمكن للجمهور أن يشعر بمزيد من الارتباط والمشاركة في جهود الحفظ، الأمر الذي يمكن أن يساعد في الدعوة إلى الجهود المبذولة لتقليل الضرر مثل الدعوة إلى مزيد من الرعاية في صيد الأسماك الذي يضر بالسكان الحدباء. ويمكن للعلماء وغيرهم أيضًا الاستفادة من هذه الجهود والتوسع في الكائنات البحرية وغيرها من الكائنات المحتملة باستخدام هذه التكنولوجيا بحيث يكون هناك تتبع أفضل للحيوانات المعرضة للخطر والمساعدة في الحفاظ عليها.

مراجع

[1] يمكن الوصول إلى موقع Happywhale هنا: https://happywhale.com/.

[2] يمكن مشاهدة قصة عن Happywhale هنا: https://wildlabs.net/article/happywhale-ai-powered-whale-identification.

[3] لمزيد من المعلومات حول إحصائيات WhaleID وكيف تم بناؤها على مر السنين، راجع: Cheeseman, T., Southerland, K., Acebes, JM وآخرون. مجموعة بيانات معرفية لصور الحوت الأحدب تعاونية وشبه شاملة في شمال المحيط الهادئ. مندوب العلوم 13، 10237 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-36928-1

متعلق ب