遊客在社交媒體上發布的斑馬和鯨魚的度假照片可能會帶來一個他們意想不到的好處：幫助研究人員跟踪和收集瀕危物種的信息。眼下，科學家們正在使用人工智能(AI)來分析斑馬、鯊魚和其他動物的照片以識別和跟踪個體，另外還能對其運動及種群趨勢提供新的見解。

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來自俄亥俄州立大學轉化數據分析研究所所長Tanya Berger-Wolf指出：“我們有數百萬張由科學家、相機捕捉、無人機甚至是遊客拍攝的瀕危和受威脅動物的圖像。這些圖像包含了大量的數據，我們可以提取和分析這些數據以幫助保護動物和打擊滅絕現象。”

俄亥俄州立大學計算機科學與工程、電氣和計算機工程以及進化、生態學和生物體生物學教授Berger-Wolf表示，一個被稱為圖像組學的新領域正在通過使用AI直接從照片中提取動物的生物信息從而使野生動物圖像的使用能更進一步。

她在2月20日美國科學促進會年會上的演講中討論了使用AI分析野生動物圖像的最新進展以及圖像組學的創立。

據了解，環保主義者面臨的最大挑戰之一是缺乏關於許多受威脅和瀕危物種的數據。

“我們正在以前所未有的速度失去生物多樣性，我們甚至不知道我們失去了多少和什麼，”Berger-Wolf說道。

在世界自然保護聯盟瀕危物种红色名錄上的142,000多個物種中，有一半以上的物種狀況不明–沒有足夠的數據或它們的數量趨勢不確定。

Berger-Wolf表示：“如果我們想把非洲大像從滅絕中拯救出來，我們必須知道世界上有多少大象、它們在哪里以及它們下降的速度如何。我們沒有足夠的GPS項圈和衛星標籤來監測所有的大象並回答這些問題。但我們可以使用機器學習等AI技術來分析大象的圖像以提供我們需要的大部分信息。”

Berger-Wolf和她的同事創建了一個名為Wildbook的系統，該系統使用計算機視覺算法來分析度假的遊客和實地研究人員拍攝的照片，其不僅可以識別動物的種類還可以識別個體。

“我們的AI算法可以利用任何有條紋、有斑點、有皺紋或有凹痕的東西來識別個體–甚至是鯨魚的鰭或海豚的背鰭的形狀，”Berger-Wolf說道。

比如Wildbook包含了200多萬張照片，其中有來自世界各地的約6萬隻唯一標識的鯨魚和海豚。“這現在是科學家們擁有的關於虎鯨的主要信息來源之一–它們不再是數據缺乏者了，”Berge-Wolf指出。

除了鯊魚和鯨魚之外，還有斑馬、海龜、長頸鹿、非洲食肉動物和其他物種的野生書。

Berger-Wolf和她的同事們已經開發了一個AI代理，它可以搜索公開分享的社交媒體帖子以尋找相關的物種。她指出，這意味著如許多人在加勒比海看到的鯊魚的度假照片最終會被Wildbook用於科學和保護。

她表示，這些照片加上關於圖片拍攝時間和地點的信息可以通過提供種群數量、出生和死亡動態、物種範圍、社會互動及與其他物種（包括人類）的互動來幫助保護工作的展開。

雖然已經非常有用，但Berger-Wolf表示，研究人員希望通過圖像組學來推動該領域的發展。“從圖像中提取生物信息的能力是圖像組學的基礎，我們正在教機器在圖像中看到人類可能錯過或看不到的東西。”

去年9月，美國國家科學基金會授予俄亥俄州1500萬美元以用於領導圖像組學研究所的創建，該研究所將幫助指導世界各地的科學家進入這個新領域。Berger Wolf就是該研究所的資深調查員。

Berger Wolf表示，隨著AI在分析野生動物圖像方面的應用繼續增長，一個關鍵是確保AI的使用是公平和道德的。首先，研究人員必須確保它不會造成傷害。如數據必須得到保護以便它不會被偷獵者用來瞄準瀕危物種。

並且它必須不僅僅是這樣。“我們必須確保這是一種人機合作關係，人類信任AI。根據設計，AI應該是參與性的，在人與人之間、數據與數據之間和地理位置之間建立聯繫，”Berger Wolf說道。