Een innovatief AI-systeem helpt natuurbeschermers bij het op afstand volgen van populaties wilde papegaaiduikers voor de kust van Schotland.
Het monitoren van de papegaaiduikerspopulatie is een historische uitdaging. Reddingswerkers telden de papegaaiduikers meestal handmatig door op de grond te gaan liggen en in holen te graven om paren papegaaiduikers en hun eieren te tellen.
Dit resulteert vaak in boze papegaaiduikers die bijten of krabben als vergelding, en gezien het enorme aantal holen in een bepaald gebied - meestal tienduizenden - blijkt dit tijdrovend en arbeidsintensief te zijn.
De Schotse weersomstandigheden zijn al verraderlijk genoeg zonder dat de rangers ook nog eens worden aangevallen door boze papegaaiduikers, hoe schattig ze ook zijn.
Papegaaiduikers staan op de Birds of Conservation Concern 4 Rode Lijst, wat betekent dat er grote bezorgdheid is over hun aantallen in het wild. Een factor die hiertoe bijdraagt is dat papegaaiduikerparen slechts één ei per jaar produceren.
Daarom nemen toegewijde rangers deel aan talrijke telprojecten op locaties zoals de Farne-eilanden, de Shetland-eilanden en het Isle of May voor de oostkust van Schotland om te controleren of de populatie toe- of afneemt.
Om strategieën voor het monitoren van papegaaiduikers op het eiland May te ondersteunen, voert SSE Renewables, een ontwikkelaar en exploitant van windmolenparken, een proef uit met een nieuwe methode om papegaaiduikers te tellen met behulp van AI. Het project, dat wordt ondersteund door Microsoft, Avanade en NatureScot, kan een revolutie teweegbrengen in de manier waarop dierenkolonies worden geteld.
Het lopende project op het eiland May maakt gebruik van technologie om papegaaiduikers te spotten, te identificeren en te tellen, om de broed- en voedingsgewoonten van de vogels zo min mogelijk te verstoren tijdens de bouw van windmolenparken. "Naarmate de investeringen in duurzame energie doorgaan, wordt het steeds belangrijker om ervoor te zorgen dat ontwikkelingen, zoals windmolenparken, geen nadelige gevolgen hebben voor het milieu", zegt Simon Turner, CTO van Data en AI bij Avanade.
SSE Renewables en Avanade installeerden 4 camera's in stevige stalen behuizingen verspreid over het eiland. De camera's leggen live beelden vast van papegaaiduikers, die eind maart of begin april uit zee terugkeren om te broeden.
De AI-technologie die voor dit project wordt gebruikt, maakt gebruik van beeldherkenningsmodellen. Het model wordt gevoed met gelabelde afbeeldingen van met en zonder papegaaiduikers en leert onderscheid te maken tussen beide. Het systeem is zelfs in staat om onderscheid te maken tussen individuele papegaaiduikers.
Clare Barclay, Chief Executive Officer bij Microsoft UK, beschrijft het procesDe AI tekent een kader rond elke papegaaiduiker die hij ziet en geeft ze unieke tags zoals '001, 002, 003'... Wanneer de camera naar het volgende beeld beweegt, begrijpt de AI dat de papegaaiduiker die het dichtst bij een bepaald kader zit dezelfde papegaaiduiker is, hij heeft alleen een stap naar links of rechts gezet, dus tekent hij het kader rond de vogel opnieuw. Dit gebeurt keer op keer voor elk frame van de beelden. Zelfs als de papegaaiduiker uit beeld vliegt, herkent het AI-systeem waar hij uit beeld vloog en probeert hem opnieuw te volgen als hij terugkomt. Zo kunnen we individuele papegaaiduikers volgen en tellen."
Dit is niet de eerste keer dat beeldherkenning wordt gebruikt voor natuurbehoud en het volgen van wilde dieren. Een AI-systeem in Noorwegen heeft populaties van invasieve Pacifische zalm die inheemse soorten bedreigen. Er werd een AI-systeem ontworpen om vervuiling detecteren gebeurtenissen aan de Engelse kust.
Oliver Abell, Account Manager bij het SSE Renewables Engineering Centre, zegt: "We zouden bijvoorbeeld zalm kunnen monitoren om er zeker van te zijn dat ze kunnen migreren in rivieren... Deze technologie zou kunnen werken in elke omgeving waarin je een diersoort wilt kunnen monitoren en de handen uit de mouwen wilt steken, omdat het te afgelegen is of omdat je niet wilt dat mensen zich met die omgeving bemoeien."
AI speelt een steeds grotere rol bij het behoud van wilde dieren en biedt onderzoekers innovatieve oplossingen voor lastige milieuproblemen.
