越来越多的研究人员开始利用人工智能 (AI) 来监测生物多样性并加大力度帮助濒临灭绝的物种。与可能破坏生态系统或需要大量时间、劳动力和资源的传统方法不同，人工智能有潜力快速有效地分析大量现实世界数据。
“如果没有人工智能，我们永远无法实现联合国保护濒危物种的目标，”Carl Chalmers 说道，他在 Conservation AI 中研究机器学习，Conservation AI 是一家位于英国利物浦的非营利组织，该组织将人工智能技术用于各种生态项目。
物种消失的速度比数百万年前快数百至数千倍，多达一百万个物种濒临灭绝。作为回应，联合国在 2020 年设定了一个目标，即到本十年末保护至少 30% 的地球陆地和海洋。
未来协会是一家旨在更好地管理人工智能的国际非营利组织，总部位于巴黎，其创始人 Nicolas Miailhe 表示，人工智能“并不完美”，但可以加速重要发现的进程。“我们非常需要人类从业者参与设计模型，以及收集、标记、质量检查和解释数据，”他说。
声景分析
德国维尔茨堡大学的生态学家 Jörg Müller 和他的同事证明，人工智能工具可以通过从录音中识别动物物种来帮助量化热带森林的生物多样性。
在 10 月 17 日《自然通讯》杂志上发表的一项研究中 ，研究人员使用人工智能分析了厄瓜多尔乔科地区的动物“声景”，该地区以其丰富的物种多样性而闻名。他们在代表不同恢复阶段的 43 块土地上放置了记录仪：未受森林砍伐影响的森林、已被砍伐但随后被遗弃并开始重新生长的区域，以及积极用于可可种植园和牧场的森林砍伐土地。他们将音频文件提供给专家，专家们识别出了 183 种鸟类、41 种两栖动物和 3 种哺乳动物。
研究人员还将他们的录音输入一种称为卷积神经网络（CNN）的人工智能模型，该模型已经被开发用于识别鸟类的声音。CNN 能够挑选出专家掌握的 75 种鸟类，但该模型的数据集有限，仅包含该地区可能出现的 77 种鸟类。“我们的结果表明，人工智能已经准备好通过声音在热带地区进行更全面的物种识别，”穆勒说。“现在所需要的只是人类收集更多的训练数据。”
该团队表示，使用人工智能精确测量再生森林的生物多样性对于评估生物多样性项目至关重要，这些项目必须证明其成功才能获得持续的资金支持。
相机陷阱镜头
Conservation AI 的研究人员开发了一些模型，可以搜索无人机或相机陷阱的镜头和图像，以识别野生动物（包括极度濒危物种）并跟踪动物的活动。
他们建立了一个免费的在线平台，使用该技术自动分析图像、视频或音频文件，包括来自实时相机陷阱镜头和经批准的用户可以上传的其他传感器的数据。当用户上传的视频中发现感兴趣的物种时，用户可以选择通过电子邮件收到通知。
到目前为止，Conservation AI 已处理了超过 1250 万张图像，并检测到了 68 个物种的超过 400 万个个体动物外观，其中包括乌干达的濒危穿山甲、加蓬的大猩猩和马来西亚的猩猩。“该平台每小时可以处理数万张图像，而人类最多只能处理几千张图像，”Conservation AI 的首席研究员之一 Paul Fergus 说道。他补充道：“人工智能处理数据的速度可以让自然资源保护主义者迅速保护脆弱物种免受突然的威胁，例如偷猎和火灾。” 保护人工智能公司已经通过实时分析镜头捕捉到了穿山甲偷猎者的行为。
除了实时监测生物多样性外，人工智能还可用于模拟人类活动对生态系统的影响并重建历史变化。研究人员利用人工智能来发现淡水生态系统一个世纪以来的环境退化是如何导致生物多样性丧失的。
尽管有充分证据表明人类活动导致河流和湖泊生物多样性丧失，但人们对哪些环境因素影响最大却知之甚少。英国伯明翰大学研究进化生物系统的路易莎·奥尔西尼 (Luisa Orsini) 表示：“长期数据对于将生物多样性变化与环境变化联系起来以及确定可实现的保护目标至关重要。”
奥尔西尼和她的同事开发了一个模型，利用人工智能将生物多样性与历史环境变化联系起来。在今年早些时候发表在eLife上的一项研究中 ，研究小组获得了上个世纪植物、动物和细菌在湖泊沉积物中留下的遗传物质。对沉积物层进行了年代测定，并提取了环境 DNA 进行测序。
然后，科学家们使用旨在处理不同类型信息的人工智能，将这些数据与气象站的气候信息以及直接测量和全国调查的化学污染数据结合起来。奥尔西尼说，目的是确定数据“混乱”之间的相关性。
他们发现，杀虫剂和杀菌剂的存在，再加上极端温度事件和降水，可以解释该湖高达 90% 的生物多样性丧失。“从过去的经验中，我们展示了基于人工智能的方法在了解过去生物多样性丧失的驱动因素方面的价值，”该研究的合著者、伯明翰大学的 Jiarui Zhou 说。
奥尔西尼说，使用人工智能的主要好处是它不存在假设且由数据驱动。“人工智能从过去的数据中‘学习’，并以比以往更高的准确度预测生物多样性的未来趋势。”
Miailhe 希望人工智能在不久的将来能够常规应用于现实世界的保护工作。“这显然是正确的出路，”他说。但他警告说，人工智能会消耗计算能力和物质资源，最终对生态系统产生不利影响。“环境影响评估应该成为人工智能风险管理的核心，”他说。
免费体验AI功能
1、浏览器输入访问地址：https://tool.aionline.cc/
2、找到AI聊天或者AI绘画，开始体验
3、小程序版本，如下图
