Великий Бар’єрний риф – одна з найрізноманітніших екосистем у світі, розташована у Тихому океані. Його протяжність становить 2300 кілометрів, в комплекс входить 2500 окремих рифів, в яких проживають 9 тисяч видів риб, китів і черепах. Об’єкт внесено до переліку всесвітньої спадщини ЮНЕСКО, він вважається сучасним «дивом світу». Щорічно його відвідують 2 млн. відвідувачів з метою дослідження коралів і спостереження за життям морських мешканців. В останні десятиліття екосистема рифа страждає від глобального потепління. Коли температура води в океані підвищується, водорості і корали відокремлюються один від одного, внаслідок цього корали відчувають стрес і позбавляються кольору. Це явище в природі відомо, як знебарвлення рифа. Всі випадки цього природного явища задокументовані і, згідно зі статистикою, половина коралів на Великому бар’єрному рифі вже мертва.

Популяції коралів можуть відновлюватися після знебарвлення, але цей процес триває десятиліттями. Якщо викиди вуглецю в атмосферу не зменшиться, знебарвлення коралів до 2035 року буде відбуватися 1 раз в п’ять років, а після 2044 року – щорічно. Екологи задалися питанням вирішення даної проблеми, але зіткнулися з низкою труднощів. Зйомки в воді, як і супутникові зйомки НАСА не дають достовірних даних про стан рифа. Підводні зйомки неефективні через обмежену кількість точок даних, які вони надають. Супутникові зображення дають тисячі точок даних, але їх важко розшифрувати через низьку розділову здатність внаслідок присутності хмар.

RangerBot
Фахівці Квінслендського технологічного університету (QUT) під керівництвом авіаційного інженера Філіпе Гонсалеса (Felipe Gonzalez) і вчені Австралійського інституту морських наук (AIMS) знайшли рішення проблеми, розробивши безпілотник, який збирає дані через гіперспектральних камери – RangerBot. Камера літального апарату збирає і обробляє інформацію в усьому електромагнітному спектрі, тобто і ті дані, які знаходяться за межами видимості людських очей. Дальність видимості людини становить 450-700 нм, в той час, як гіперспектральна камера RangerBot захоплює все, що входить у діапазон спектра від 300 до 1000 нм.

У порівнянні з 30-40 точками даних, зібраними за допомогою зображень при підводній зйомці, одне ГС-зображення охоплює тисячі точок даних на конкретній ділянці корала. Зображення з дронів також набагато ефективніші, ніж супутникові знімки. Вчені повідомили, що на таких зображеннях детально помітні пісок, корали і водорості, а також рівні знебарвлення. На підставі отриманих даних екологи можуть зрозуміти, чи є процес природним відмиранням або викликаним зміною температури води.
Експерти Австралійського інституту морських наук (AIMS) повідомили, що розроблений ними алгоритм машинного навчання знаходить конкретну особливість корала, причому, виявляє її на різних знімках (з різних ракурсів). Для інтерпретації результатів роботи RangerBot застосовується вся потужність ШІ і технологія комп’ютерного зору.

Доповнення до RangerBot – «личинкові боти». Вони займаються доставкою личинок коралів на рифи для пересіву. Пілотне випробування боти пройшли ще в листопаді 2018 року. Розробники управляли ними через iPad. У червні 2019 року група дослідників QUT також провела випробування нересту коралів на Філіппінах з використанням личинкових пошукових роботів. На Філіппінах корал нереститься тільки протягом однієї ночі на рік. Цей процес супроводжувався виловом ікри і її вирощуванням в плаваючих клітинах протягом 5-7 днів. Потім боти переміщали личинки в потрібне місце. І хоча подібні технології по перенесенню личинок існували ще в 70-х роках минулого століття (перенесення здійснювали дайвери), контролювати його було практично неможливо. Завдяки штучному інтелекту, технології комп’ютерного зору і беспилотникам з гіперспектральними камерами рятувати коралові рифи стало значно простіше.

Автор: Тетяна Козодой


Читайте також:

See Sound – пристрій, який бачить звук

Розроблено алгоритм, завдяки якому робот «пророкує», куди буде рухатися людина

Коментарi