AI技術正在改變昆蟲研究和環境監測的方式
新興技術正在改變昆蟲研究和環境監測。利用人工智慧分析DNA、影像、聲音和飛行模式，我們可以以更好的方式揭開昆蟲世界的神秘面紗。
位於哥斯大黎加的自動昆蟲相機陷阱。圖片來源：Jenna Lawson
最近，人們對昆蟲數量大幅下降的擔憂促使研究人員緊急收集有關昆蟲現狀的數據。德國生物多樣性綜合研究中心（iD）高級研究員羅爾-範-克林克（Roel van Klink）說：「迄今為止，只有少數昆蟲類群和選定地區擁有此類數據。」為了改善現狀，我們迫切需要對世界各地所有類型的昆蟲進行評估。 “
由於昆蟲數量眾多，而且很難將它們區分開來，因此獲取有關昆蟲趨勢的完整資訊一直是一項艱鉅的任務。現在，技術突破正在為全球昆蟲調查鋪路。
由於技術上的突破，我們現在可以利用昆蟲的各種不同特性來追蹤它們。例如，許多昆蟲會發出聲音，這是其物種的特徵。利用遍布整個環境的廉價設備，我們可以記錄下這些聲音，然後將其歸屬於發出聲音的昆蟲。另一種方法是，我們可以將昆蟲吸引到燈光下，然後為它們拍照並識別圖像。利用雷達甚至雷射光束，我們可以遠端感知昆蟲，並根據昆蟲的大小和翅膀的拍動來識別它們。最後，我們可以從昆蟲身上，或從昆蟲在水或空氣等環境中留下的痕跡中提取DNA，並利用其基因序列來記錄和識別它們。
“這些新方法具有巨大的潛力，可以彌補我們在昆蟲數據方面的巨大差距。它們能以較低的成本為我們提供更多更好的新數據，部分原因是它們可以半自主或完全自主地收集數據。
最重要的是，新方法減少了對專家的依賴，因為能夠分辨昆蟲的人很少，而且工作負擔過重。與其把寶貴的專業知識用在每個昆蟲樣本上，他們可以教電腦做常規工作，然後專注於真正需要他們專業知識的任務。
更需要對昆蟲物種進行自動處理的是，對於大多數昆蟲來說，沒有人了解它們。據估計，每五種昆蟲中就有四種仍然不為科學所知，甚至沒有名稱。如果我們繼續使用傳統方法，那麼要描述所有昆蟲的特徵將需要一千多年的時間。
“現在，基於電腦的方法和人工智慧可以大大加快描述地球生命的任務。”瑞典農業科學大學（SLU）昆蟲生態學教授托馬斯-羅斯林（Tomas Roslin）說：”透過讓電腦學會如何分離昆蟲，我們可以讓數十億張圖像、數百萬段錄音和數萬億個DNA 序列變得有意義。
“這些技術進步將徹底改變我們對昆蟲的認識。它們使我們能夠對所有類型的昆蟲進行調查。迄今為止，它們都是在相互孤立的情況下開發的，而我們的特刊則是它們整合的開始。產生的數據都能為每個人所用”。 “
新一期的《英國皇家學會哲學論文集》（Philosophical Transactions of the Royal Society B）展示了這些進展和原理，為任何對昆蟲世界以及我們如何研究昆蟲世界感興趣的人提供了一個全面的入口。
編譯自/ ScitechDaily