Kóralrif: 3D kortlagning þökk sé gervigreind

Víðáttur af kórall sem mynda bakgrunn fallegustu neðansjávarmyndanna eru stórar nýlendur af mjög litlum sjávarhryggleysingjum með kalkríka beinagrind, sem kallast Separ.

Einnig þekktur sem Anthozoa, kórallar hafa lifað á hafsbotni í árþúsundir og hafa a mikilvægu hlutverki í heilsu jarðar: Þrátt fyrir að þekja minna en 0,1% af yfirborði hafsins, veita þessar risastóru og fornu nýlendur, sem safnast eru saman á kalksteinsrifjum, athvarf og búsvæði fyrir tæplega þriðjungur sjávartegunda þekkt.

Alvarlega ógnað afaumento delle hitastig e dall 'mengun af mannfræðilegum uppruna þjást kórallar af hættulegu fyrirbæri sem kallast hvítun. Þeir af RauðahafiðHins vegar virðast þeir ónæmari fyrir loftslagstengdri streitu.

Þannig að Transnational Red Sea Center (TRSC) ákvað að kanna leyndarmál sín og byrjaði á því að skoða vandlega 3D kortlagning af kóralrifum. Hann hugsaði um að gera þetta allt mögulegt DeepReefMap, gervigreindarkerfi þróað af EPFL vísindamönnum.

Gervigreind og loftslagskreppan: tækifæri eða ógn?
Gervigreind mun hjálpa okkur að hreinsa höfin af plasti

Gervigreind fer strax í aðgerð til að vernda kóralla

L 'vistfræðilegt mikilvægi kóralla það er þannig að áhrif heilsu þeirra ná einnig til mannkyns í mismunandi löndum um allan heim. Samkvæmt rannsóknum bandarísku haf- og loftslagsstofnunarinnar, hálfur milljarður manna reiða sig á kóralrif fyrir fæðuöryggi og tekjur af ferðaþjónustu.

En hvenær sjávarhiti hækkar, The samlífsþörungar sem veita kóröllunum næringu (og gefa þeim sinn einkennandi lit) eru reknir út og bleiktu sepabyggðin mun deyja.

Til að bregðast við þessu stórkostlega fyrirbæri, eru stofnanir eins og TRSC að framkvæma ítarlegar rannsóknir til að reyna að opna leyndarmál kóraltegundir í Rauðahafinu, sem virðast sérstaklega ónæm fyrir loftslagsálagi.

Frumkvæðið, undir forystu líffræðilegrar jarðefnafræðirannsóknarstofu í alríkisfjöltækniskólanum í Lausanne og TRSC, þjónaði sem prófunarbeð fyrir DeepReefMap, un systema di Artificial Intelligence þróað á rannsóknarstofu EPFL í reikniumhverfisvísindum og jarðarathugun (ECEO).

Nýja gervigreindin er fær um að framleiða hundruð metra af 3D kortum á nokkrum mínútum frá myndum sem teknar eru með myndavélum sem venjulega eru fáanlegar á markaðnum og er hægt að flokka mismunandi kóralla.

"Með þessu nýja kerfi geta allir tekið þátt í að kortleggja kóralrif heimsins“, Útskýrir hann Samuel Gardaz, umsjónarmaður TRSC verkefna, “þetta mun virkilega örva rannsóknir á þessu sviði, draga úr vinnuálagi, magni búnaðar og flutninga og kostnaði í tengslum við upplýsingatækni.".

Áhrifin… kameljón lífbrjótanlegra 3D skynjara og skjáa
Kóralrifið mikla þjáist. Vandamálið? Manneskjurnar…

Kortlagning hundruð metra af kóralrifi á mínútum

Eins og við lesum í rannsókninni sem birt var á „Aðferðir í vistfræði og þróun“, "100 metra myndbandshluti fengin í 5 mínútna köfun með a hagkvæm myndavél fyrir neytendur hægt að umbreyta fullkomlega sjálfvirkt í merkingarfræðilegt punktský 5 mínútur".

Sannkölluð bylting fyrir kortlagning kóralrifja, sem jafnan krefst mikils fjármagns, mikils tíma og vinnu sérfræðings. Þessar takmarkanir takmarka verulega og í sumum tilfellum koma algjörlega í veg fyrir eftirlit með kóralrifum af löndum sem hafa ekki nauðsynleg úrræði og tæknilega sérfræðiþekkingu.

Þökk sé nýja kerfinu Artificial Intelligence þróað af EPFL vísindamönnum, í framtíðinni gögnunum getur hver sem er safnað, jafnvel af tómstundaköfum, að því gefnu að þeir séu búnir myndavél.

Allt sem þeir þurfa að gera er að synda hægt yfir kóralrif og taka myndir þegar þeir halda áfram. Þeir munu þjóna bara rétt góðir tankar og mjög endingargóð rafhlaða, til að kortleggja hundruð metra af kóralrifi.

Til að geta myndað stærri svæði hafa svissneskir vísindamenn þróað a PVC uppbygging búin sex myndavélum (þrjár að framan og þrjár að aftan) sem hægt er að stjórna af sama einstaklingi. Og þetta tæki er líka til í ódýr útgáfa, að fela einnig í sér köfunarteymi sem starfa á takmörkuðum fjárveitingum.

"Sannkölluð bylting í heimi verndunar vistkerfa“, fullyrðir hann Guilhem Banc-Prandi, rannsóknarfélagi við rannsóknarstofu í líffræðilegri jarðefnafræði við Polytechnic háskólann í Lausanne og vísindastjóri TRSC.

Sjávarfriðlandið í hjarta Kyrrahafsins ógnar… veiðum?
Hafsáttmáli Sameinuðu þjóðanna: Chile er fyrsta landið til að skrifa undir

Stafræn tvíburi kóralrifsins til að auðvelda vernd þess

Ólíkt eldri 3D kortlagningarforritum hefur DeepReefMap engin vandamál með léleg lýsing og dreifing dæmigerð fyrir neðansjávarmyndir: le djúp tauganetí raun geta þeir lagað sig að þessum aðstæðum. Ennfremur virka núverandi forrit aðeins með myndum í hárri upplausn.

"Þau eru líka takmörkuð þegar kemur að mælikvarða: í upplausn þar sem hægt er að bera kennsl á einstaka kóralla eru stærstu þrívíddarkortin nokkur metra löng, sem krefstgríðarlega mikill tími af vinnslu“, Útskýrir hann Devis Tuia, prófessor við ECEO. “Með DeepReefMap erum við aðeins takmörkuð af því hversu lengi kafarinn getur verið neðansjávar".

"Markmið okkar var að þróa kerfi sem gæti nýst vísindamönnum sem starfa á þessu sviði og hægt væri að beita hratt og víða.“, Útskýrir hann Jónatan Sauder, sem vann að þróun DeepReefMap fyrir doktorsritgerð sína.

"Aðferð okkar krefst ekki dýrs vélbúnaðar“, undirstrikar rannsakandinn, “tölva með grunn grafíkvinnslueiningu er nóg. Merkingargreining og þrívíddaruppbygging fara fram kl sama hraða og myndspilun".

"Kerfið er svo auðvelt í framkvæmd að við munum geta það fylgjast með breytingum á kóralrifum með tímanum, til að greina forgangsverndarsvæði“, bætir Banc-Prandi við.

Nýju þrívíddarkortin verða auðguð með öðrum gögnum, allt frá stofnerfðafræði til aðlögunarmöguleika kóralla. Þetta ferli, útskýrir vísindastjóri TRSC, "gæti leitt til stofnunar sannur stafrænn tvíburi kóralrifsins".

Óbirtur Atlas of Marine Habitats til verndar hafsins
Tanja Zimmermann: „Við erum að reyna að „efna“ orku“