世界中の絶滅危惧種の野生生物を追跡し保護するための人工知能の使用の内部
熱帯雨林の林冠の高いところにぶら下がっている絶滅危惧種のジェフリークモザルはとらえどころがなく、科学者が追跡するのは困難です。
そこで生物学者のジェナ・ローソンは、コスタリカの緑豊かなオサ半島の木々に350台のオーディオモニターを隠し、監視を行った。
この装置は森林と周囲の田園地帯の音を 1 週間にわたって録音し、ローソンがすべてを聞くのに何年も費やすことができるほど大量のデータを収集しました。
代わりに、クモザルの鳴き声を即座に認識し、動物が移動した場所を検出するように訓練された人工知能システムにそれを入力しました。ローソンが 2021 年にこのプロジェクトを開始したとき、世界最大規模の音響野生生物調査の 1 つで、貴重な野生生物保護区の健全性に関する憂慮すべき結果が明らかになりました。
今夏学術誌サイエンスに掲載された論文によると、全動植物種の約28%が現在絶滅の危機に瀕しているため、AIを活用した野生生物の監視をさらに強化することが「緊急に必要」だという。オランダとデンマークの大学の研究者らは、機械学習技術が「膨大な量のデータを処理して音のパターンを明らかにし、より速く、より安価で、より優れた生態学的研究を可能にする」ことができ、生物多様性の保全に役立つことを示した。しかし、多くの技術的な課題が残っています。
テクノロジー大手マイクロソフトの慈善事業AI for Good Labは今月、地球上で最も荒涼とした場所で盗聴するための新しい種類のハードウェアとコンピューティングシステムで、こうした技術的課題のいくつかに答えたいと発表した。
「これらの遠隔地は、生物多様性の観点から見て地球上で最も重要な場所でもあります」とマイクロソフトのチーフデータサイエンティスト、フアン・ラビスタ・フェレス氏は先週コロンビアからのビデオ通話によるインタビューで語った。コロンビアでは研究チームが新しいデータのテストを準備していた。アプローチ。
太陽光とエネルギー効率の高い AI コンピューター チップを動力源とするこのデバイスは、人間の介入なしで数週間ではなく数年にわたって動作することができます。また、低軌道衛星を介してデータをオンラインで定期的に送信できます。 Solar-Powered Acoustic and Remote Recording Observation Watchの略で、Sparrowと呼ばれています。
アンデス大学のAIに特化した研究センター所長のパブロ・アルベラエス氏は、最初のスパローの実験はコロンビア最大の川マグダレナ川沿いのジャングル保護区で行われると述べた。研究者らは最終的には、森林伐採とそれを逆転させる取り組みが、ジャガー、アオクチバシの鳥、クモザル、その他の絶滅危惧種の個体群の行動にどのような影響を与えているかをより良く理解したいと考えている。
Microsoft本社に近い別のプロジェクトでは、ワシントン州のカスケード山脈の森林を監視する予定だ。ラビスタ フェレスは、2025 年後半までに、アマゾンの熱帯雨林の僻地からコンゴ民主共和国のゴリラの生息地に至るまで、すべての大陸にデバイスを配備する予定です。その後、それは「オープンソース化」され、多くの研究者がリアルタイムでアクセスできるようになりますが、機密の位置データは隠蔽される措置が講じられます。
「私たちが望んでいないのは、密猟者が動物の居場所を把握するためにこれらの装置が使用されることです」とラビスタ・フェレス氏は語った。
当時インペリアル・カレッジ・ロンドンに在籍していたローソン氏は、コスタリカのクモザルの生息地への侵入に対する懸念から、3年前に野心的な生物音響研究に着手した。彼女は地主たちを説得して、コルコバード国立公園外の所有地に録音装置を設置するよう説得した。コルコバード国立公園は、野生動物観光を奨励することで生物多様性を保全するというコスタリカの数十年にわたる取り組みの宝である。
地元の環境活動家で昆虫科学者のジム・コルドバ・アルファロ氏は、「彼女はクモザルが非常に危機的な状況にあることを基本的に認識していた」と語った。昨年のフォローアップ訪問で、彼とローソンはAP通信の記者とともに私設保護区を横断してサルを観察し、音声モニターをチェックした。
カリスマ的なオマキザルや、声がうるさいことで有名なホエザル(どちらもコスタリカ全土でよく見られたり聞いたりする)と比較すると、クモザルは人間と人間がもたらす変化に対してはるかに警戒心が強い。
「ここで飼育されている霊長類の中で最も敏感な動物です」とローソン氏は語った。 「クモザルは、トラブルの兆候があると真っ先に逃げる動物です。彼らが生き残るためには成熟した二次林と原生林が必要なため、森林が回復すると戻ってくる最後の動物になるでしょう。」
ロンドン王立協会は2023年3月、音声モニターから明らかになったローソンの調査結果を発表した。クモザルは、この地域の保護された国立公園を分断する舗装道路やパーム油やチーク材を収穫するプランテーションの近くには行っていなかったという。これは、オサ半島内外に生息範囲を広げることを目的として政府が指定した野生動物回廊が、設計どおりに機能していないことを意味する。彼女は地元当局に結論を提示するために戻ってきた。
数時間の捜索の後、クモザルの群れが現れ、発見した人間たちをじっと見つめていました。すぐに、彼らは再び出発し、細い腕とつかみやすい尾を伸ばして木をつかみ、クモのようなアクロバットで樹冠を横切って推進しました。
今年初めに発表されたサイエンス論文によると、動物の鳴き声を無人で音響検出することは、熱帯雨林だけでなくさまざまな生態系において貴重であるという。たとえば、船員が航路を通過していると聞いた大型のヒゲクジラと船が衝突するのを避けるのに役立つ可能性がある。
ラビスタ・フェレス氏は、ジャングルのオオトカゲが擦り切れる湿気から、アフリカのサバンナのゾウが意図せず木から落ちてしまう問題まで、克服すべき課題はまだ数多くあると語った。
ローソン氏は、音声モニターを使ってクモザルの独特の鳴き声を捉えることで、生物学者はより低コストで広範囲の研究が可能になるだけでなく、科学者が追跡しなくてもクモザルがどのように行動するかについてのより正確な説明も得られると述べた。
「私たちは彼らの行動に対する影響力を減らしています」と彼女は言った。 「そして、彼らは私たちがここにいることを望んでいません。」
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