SnotBot في مهمة. تحلق الطائرة بدون طيار بحجم محمصة الخبز فوق المحيط المفتوح ، مباشرة فوق حوت ساي نادر. على متن قارب قريب ، كان آندي روغان يشع بفرح. لقد كان يدرس الحيتان طوال حياته المهنية ، لكنه لم ير هذا النوع من قبل.
روغان عالم أحياء بحرية في Ocean Alliance ، وهي منظمة مقرها في غلوستر ، ماساتشوستس. ومع ذلك ، في الوقت الحالي ، هو في رحلة استكشافية بالقرب من جزر الأزور - جزر في وسط المحيط الأطلسي.
فجأة ، whuffff! يرسل الحوت العملاق سحابة من المخاط. إنه يشبع تماما الطائرة بدون طيار التي تحوم.
هتاف روغان. هذا هو بالضبط ما كان فريقه يأمل أن يحدث. يحتوي SnotBot على طبق بتري على متنه. الآن ، هذا الطبق يحتوي على مخاط الحوت ، المعروف أيضًا باسم ضربة الحوت. يقول روغان:"في بعض الأحيان تنبعث منه رائحة مريبة". "[لها] اتساق الماء. إنه أشبه بمياه البحر منه إلى الوحل ". لذلك ربما لا يكون مقززًا مثل البوغات البشرية. لكنها تحتوي على مخاط. ويمكن للحمض النووي الموجود في هذا المخاط أن يمنح العلماء معلومات مهمة عن الحيتان.
يحمل SnotBot أيضًا كاميرا. في بعض الرحلات الجوية ، يقوم المشغلون بإزالة طبق بتري. ثم يرسلون الروبوت إلى الخارج لالتقاط صور ومقاطع فيديو للحيتان من الأعلى. يوضح روغان ، "لقد سمحت لنا الطائرات بدون طيار بالحصول على فهم أوضح لكيفية سباحة الحيتان ، وكيف تتصرف ، وكيف تتفاعل وعدد الرحلات في مجموعة".
هو و SnotBot ليسا وحدهما. في جميع أنحاء العالم ، يستخدم الأشخاص الذين يعملون من أجل فهم الحياة البرية وحمايتها بشكل أفضل طائرات بدون طيار لمساعدة القضية. يحصي البعض الطيور البحرية في مستعمرات جزر فوكلاند في جنوب المحيط الأطلسي البعيد. ويقوم آخرون بتتبع وإحصاء قرود المريكس المهددة بالانقراض في البرازيل وإنسان الغاب في سومطرة (جزيرة في إندونيسيا). وفي إفريقيا ، تراقب الطائرات بدون طيار ومصائد الكاميرات عن الصيادين الذين قد يؤذون وحيد القرن والحيوانات المحمية الأخرى.
SnotBot يطير من خلال ضربة الحيتان الزرقاء في خليج كاليفورنيا قبالة سواحل المكسيك. يحتوي المخاط الموجود في ضربة الحوت على الحمض النووي. يستخدم الباحثون عينات الحمض النووي هذه لتتبع وفهم مجموعات الحيتان بشكل أفضل.
الكاميرات الطائرة
غالبًا ما يسافر باحثو الحياة البرية عبر الأدغال والأشجار السفلية للعثور على الحيوانات. قد يحدقون في الحيتان من القوارب أو يطيرون في طائرات هليكوبتر لمشاهدة الحيوانات من الأعلى. مثل هذه الرحلات باهظة الثمن وخطيرة في بعض الأحيان. بالإضافة إلى أن ضوضاءهم قد تخيف الحيوانات. ولا تستطيع طائرات الهليكوبتر أن تطير لمسافات بعيدة فوق المحيط لأنه لا يوجد مكان تهبط فيه أو تزود بالوقود.
في عام 2011 ، تساءل ليان بين كوه وسيرج ويتش عما إذا كانت هناك طريقة أسهل للحصول على أنواع مماثلة من البيانات. يقول ويتش:"لقد أدرك كلانا أن عد الحيوانات يمثل جهدًا هائلاً". "فكرنا ،" ماذا لو حلقت فوقهم بكاميرا طائرة؟ "
ويش هو عالم البيئة وخبير الحفظ في جامعة ليفربول جون مورس في إنجلترا. كوه عالم بيئة في جامعة سنغافورة الوطنية. قاموا معًا بتجميع طائرة بدون طيار من طائرة نموذجية تعمل بالتحكم عن بعد ، وتم اختراق معدات الكاميرا والإسفنج. يوضح ويتش أن الإسفنج امتص اهتزازات الطائرة. بهذه الطريقة لن تكون الصور ضبابية للغاية. في ذلك الوقت ، كان من الممكن شراء طائرات بدون طيار ، لكنها تكلف عشرات الآلاف من الدولارات. تكلف نسخة "افعلها بنفسك" أقل من 2000 دولار. ويتش وكوه يسميها طائرة مسيرة للحفظ.
وقد فعلت الحيلة. في رحلة تجريبية ، التقطت الطائرة بدون طيار صورة لإنسان الغاب في عشه على قمة شجرة طويلة جدًا. يقول ويتش:"كانت تلك لحظة مثيرة للغاية". أدرك الزوجان أن هذه كانت مجرد بداية لطريقة جديدة تمامًا للقيام بأعمال الترميم. كما أنشأوا مجموعة Conservationdrones.org لمشاركة ما تعلموه مع باحثين آخرين في جميع أنحاء العالم.
البحث عن القرود المخفية
الشرح:ما هي الأنواع المهددة بالانقراض؟
فابيانو ميلو هو أحد هؤلاء الباحثين في جامعة فيكوسا الفيدرالية في البرازيل. كعالم بيئة ، درس موريكي الشمالية. يسكن هذا القرد الكبير النادر الغابات الاستوائية في البرازيل. يقول ميلو:"إنهم يعيشون في سلام بالمعنى الحرفي للكلمة". "لا أحد يحارب بشأن الإناث أو الطعام. إنهم يأكلون الزهور والأوراق فقط ". ومع ذلك ، فإن هذه القرود مهددة بالانقراض. فقط حوالي 1000 بقي في البرية.
حرائق الغابات هي أكبر تهديد لهم. في أغلب الأحيان ، يشعل الناس هذه الحرائق لإخلاء الأرض للزراعة. هذه الحرائق تدمر أيضًا موطن الحيوانات. يجب أن يعرف ميلو مكان وجود الفئران للتأكد من أنه لا يُسمح للأشخاص بإشعال النيران بالقرب منهم.
لكن العثور على قرود نادرة في غابة شاسعة لم يكن سهلاً - حتى علم بالطائرات بدون طيار. قاد ميلو واحدة لأول مرة في عام 2017. والآن ، كما يقول ، يطلق عليه زملاؤه لقب "سيد الطائرات بدون طيار".
أحدث طائراته بدون طيار ، الملقبة بـ "Dronequi" ، بها كاميرا هجينة. يمكنه التقاط صور ومقاطع فيديو منتظمة. أو يمكن استخدام جهاز استشعار حراري لاكتشاف الحرارة. شعر ميلو بالحصول على هذا المستشعر وكأنه معجزة. يمكنه الكشف عن حرارة جسم الموريكي حتى عندما كانت الحيوانات مخبأة بين الأوراق والأغصان السميكة في مظلات الأشجار في الجزء العلوي من الغابة.
خلال عام 2020 ، طار ميلو وفريقه طائرة Dronequi عبر خمسة مواقع مختلفة في البرازيل. اكتشفوا مجموعة من 15 ميريكيسا لم يكن أحد يعرف بوجودها. يقول:"عندما نجد مجموعة جديدة ، أصاب بالجنون". "أنا أصرخ كثيرا. ان عيناي تدمعان." العثور على مجموعة جديدة يعني أن هناك المزيد من المريكس في البرية. يمكن لفريق ميلو الآن العمل مع الحكومة ومالكي الأراضي من القطاع الخاص لحماية أماكن عيش هذه القرود. أو ، إذا لزم الأمر ، يمكن للفريق نقل الحيوانات إلى موقع أكثر أمانًا أو أقرب إلى مواقع أخرى من نوعها.
عد طيور البطريق
مادلين هايز هي طيارة بدون طيار وطالبة دراسات عليا في جامعة بوسطن في ماساتشوستس. تتذكر وقتًا في الكلية عندما شعرت بالإحباط حقًا. يبدو أن هناك الكثير من القضايا البيئية التي ابتليت بها الكوكب. عندما اكتشفت تقنية الطائرات بدون طيار ، اكتسبت طاقة جديدة. تقول:"يمكنك الحصول على الكثير من البيانات". وكل هذه البيانات تعني أنه "يمكنك استكشاف أسئلة جديدة تمامًا لم يتمكن أحد من استكشافها من قبل". أطلق هايز طائرات بدون طيار للتحقق من جودة المياه في مورهيد سيتي هاربور في بوفورت ، نورث كارولاينا ، والنباتات المائية الغازية في حوض بحيرة شامبلين في فيرمونت.
على الرغم من ذلك ، بالنسبة لأحد المشاريع الأخيرة ، لم تتمكن من قيادة الطائرات بدون طيار. كان فريق مختلف من الباحثين قد التقط بالفعل صورًا بطائرة بدون طيار من جزر فوكلاند (المعروفة أيضًا باسم جزر مالفيناس). إنهم فقط شرق الطرف الجنوبي لأمريكا الجنوبية. وأظهرت الصور مستعمرات الآلاف من طيور القطرس السوداء وطيور البطريق الجنوبية. يعشش الطائران البحريان معًا.
قبل بضعة عقود ، تم إدراج طيور القطرس ذات اللون الأسود على أنها مهددة بالانقراض. بفضل جهود الحفظ ، تزايدت أعدادهم. لكن أعداد طيور البطريق الجنوبية الصخرية آخذة في الانخفاض. هذا في الغالب لأن تغير المناخ والصيد الجائر جعلا من الصعب عليهم العثور على الطعام. يعتبرون معرضين للخطر ، وهو أقل إثارة للقلق من التسمية "المهددة بالانقراض". ولكن حتى الأنواع المعرضة للخطر يمكن أن تنقرض إذا لم يتم فعل شيء لمساعدتها. يحتاج الخبراء إلى مراقبة كلا النوعين من الطيور.
قبل أن يمتلك الباحثون طائرات بدون طيار ، كان عليهم الذهاب إلى الجزر لعد الطيور يدويًا. كان هذا مكلفًا ويستغرق وقتًا طويلاً. لم يكن بمقدورهم سوى قضاء الوقت والمال لإجراء العد الكامل مرة واحدة كل خمس إلى عشر سنوات. ويمكن أن يحدث الكثير للطيور بين الأعداد.
ومع ذلك ، توصل هايز إلى طريقة لعد الطيور تلقائيًا من صور الطائرات بدون طيار. استخدمت التعلم الآلي. هذه تقنية ذكاء اصطناعي أو تقنية ذكاء اصطناعي تستخدم مجموعات ضخمة من الأمثلة لتدريب برنامج كمبيوتر. بعد ذلك ، يمكن لهذا البرنامج التعرف على الأنماط في البيانات ، مثل طيور البطريق في صور الكاميرا. يقول هايز في البداية ، "لم تكن لدي خلفية في الذكاء الاصطناعي على الإطلاق." لكنها وجدت الموارد التي احتاجتها لمعرفة ذلك.
كان الجزء الأكثر استهلاكا للوقت هو إنشاء الأمثلة اللازمة لتدريب الكمبيوتر واختباره. كان عليها أن تمدها بأمثلة كافية لكل نوع من الطيور. كانت الطريقة الوحيدة للقيام بذلك هي استعراض آلاف الصور ، واحدة تلو الأخرى ، ورسم مستطيلات حول كل طائر - 45000 صورة في المجموع. تقول:"أعلم أن الأمر يبدو جنونيًا". لقد اجتازته من خلال الاستماع إلى الكتب الصوتية أثناء عملها.
الآن بعد أن فعلت هذا ، لن يضطر أحد إلى فعل ذلك مرة أخرى. يمكن للنموذج الذي دربته التعرف على كلا النوعين من الطيور. من الأفضل قليلاً العثور على طيور القطرس - فهي أكبر حجمًا وأخف لونًا. من المرجح أن تشبه طيور البطريق الصخور أو الظلال. لكن البرنامج يقوم بعمل ممتاز مع كليهما. تطابقت نسبة تسعين بالمائة من أعدادها التلقائية مع الأعداد البشرية اليدوية. هذا يعني أن الفرق بين العددين كان 5 بالمائة أو أقل.
حماية وحيد القرن والمزيد
لم يعد سيرج ويتش مضطرًا لبناء طائراته بدون طيار بعد الآن. لكنه لا يزال يصلح. ويتش وزملاؤه كارل تشالمرز وبول فيرغوس وستيفن لونغمور يبنون ذكاءً اصطناعيًا يكتشف تلقائيًا أنواعًا عديدة من الحيوانات. تشالمرز وفيرجوس عالمان كمبيوتر. Longmore عالم فيزياء فلكية. جميعهم يعملون في جامعة ليفربول جون مورس. يسمون مشروعهم الحفظ AI. عندما يقوم شخص ما بتحميل صورة أو مقطع فيديو ، يقوم النموذج بتحليل البيانات. ثم يحدد النموذج أي شيء يمكنه ذلك. حتى الآن ، يتعرف على الأسود والفيلة ووحيد القرن والحمر الوحشية والناس والسيارات وأكثر من ذلك بكثير.
لإضافة نوع جديد أو كائن جديد إلى هذه القائمة ، يجب على فريق الحفظ AI اتباع نفس العملية مثل Hayes. يجب أن يمروا عبر آلاف الصور ، وأن يرسموا المستطيلات يدويًا.
يمكن للباحثين استخدام هذا النموذج لتحديد مواقع الحيوانات أو عدها. يأمل ويتش أن يستخدمه الناس يومًا ما لحماية الحيوانات من الصيد غير المشروع ، المعروف باسم الصيد الجائر. تستخدم العديد من محميات الحياة البرية بالفعل طائرات بدون طيار ومصائد كاميرات لمراقبة الأنواع المحمية. ولكن عادةً ما يتعين على الحارس مراقبة تغذية الكاميرا. في المستقبل ، يمكن لنموذج الذكاء الاصطناعي أن يراقب بدلاً من ذلك. يمكنه إرسال تنبيهات تلقائية عندما ترى طائرة بدون طيار أو كاميرا نشاطًا مريبًا.
اختبر الفريق هذه الفكرة في دراسة أجريت في شرق إفريقيا ، نُشرت العام الماضي. تظاهر الطلاب والموظفون في موقع ميداني في تنزانيا بأنهم صيادين غير قانونيين. حلق الباحثون بطائرات بدون طيار فوق الصيادين الوهميين في أوقات مختلفة من اليوم. في بعض الأحيان كان الممثلون يسيرون. في أوقات أخرى وقفوا مكتوفي الأيدي. ربما تم إخفاؤها تحت أوراق الشجر أو في العراء. استخدم الباحثون أحيانًا طائرات بدون طيار مزودة بكاميرات عادية. في أوقات أخرى كانت لديهم كاميرات حرارية.
بشكل عام ، قام الأشخاص الذين شاهدوا صور الطائرات بدون طيار بعمل أفضل من نموذج الذكاء الاصطناعي في العثور على الصيادين الوهميين. اختار النموذج العديد من الأشياء (مثل الظلال والصخور) التي لم تكن بشرًا على الإطلاق. ومع ذلك ، وجد النموذج أيضًا صيادين غير قانونيين فاتهم معظم الناس. يقول ويتش:"نحن بالتأكيد سعداء بالنتائج". مع مزيد من العمل ، يعتقد أن أنظمة مثل هذه ستسهل على حراس الغابات حماية الحيوانات المهددة بالانقراض بشكل أفضل.
ومع ذلك ، يحذر من أن هذه التكنولوجيا لن تنهي الصيد الجائر. الحل الحقيقي هو جعل بيع أجزاء الحيوانات المهددة بالانقراض أمرًا مستحيلًا أو التأكد من أن الأشخاص الذين يرغبون في بيعها يجدون خيارات أخرى للعمل بدلاً من ذلك.
بالإضافة إلى ذلك ، يشير إلى أن العديد من الأنواع المهددة بالانقراض تعيش في مناطق نائية. هنا ، قد تكون اتصالات الإنترنت متقطعة أو غير موجودة. هذا مهم لأنه يجب على الأشخاص تحميل الصور ومقاطع الفيديو عبر الإنترنت لاستخدام Conservation AI.
هناك مشكلة أخرى أيضًا. في الأجزاء ذات الدخل المنخفض من العالم ، قد لا يتمكن دعاة الحفاظ على البيئة من تحمل تكاليف المعدات اللازمة لدراسة الأنواع وحمايتها. تساعد الطائرات بدون طيار في جعل هذا العمل أقل تكلفة قليلاً. نشر فريق روغان مؤخرًا ورقة بحثية تصف بالضبط كيفية استخدام الطائرات بدون طيار لدراسة الحيتان. في المستقبل القريب ، يأمل هؤلاء الباحثون أن تصبح الموارد والتكنولوجيا اللازمة لأعمال الحفظ متاحة على نطاق واسع في أي مكان في العالم.
تقول "التكنولوجيا" ، "يجب أن تكون في متناول الجميع".
