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從科技到自然,技術(shù)員用技術(shù)聽“猿”
最后更新: 2022-10-31 18:10:35【導(dǎo)讀】 四十年間,極度瀕危的海南長臂猿從1980年僅存不到10只繁衍到2022年的36只,保護(hù)自然,人類并非需要突破人與自然的界限。在ICT技術(shù)的進(jìn)步下,技術(shù)員們用技術(shù)聽“猿”。
(觀察者網(wǎng)訊 文/周昊 編輯/張廣凱)從1980年僅存不到10只到2022年增至36只,海南長臂猿是世界上最珍稀的靈長類動(dòng)物之一,也是世界上所有長臂猿物種中最為瀕危的一種。目前,這一物種僅分布在我國海南熱帶雨林國家公園霸王嶺狹長的十余平方公里片區(qū)內(nèi),在世界自然保護(hù)聯(lián)盟受威脅物種紅色名錄中被評定為極度瀕危。
海南長臂猿 圖片來源:海南熱帶雨林國家公園管理局
談?wù)撈鹗刈o(hù)這36只長臂猿的價(jià)值,海南熱帶雨林國家公園霸王嶺分局副局長鐘育飛說:“海南長臂猿對研究人類起源具有很大的科學(xué)價(jià)值。它的四肢、五官、內(nèi)臟、血液,包括生成代謝各方面都和人類比較相似,而且它的心理、生理、情感各個(gè)方面都跟人類很相似,所以保護(hù)好長臂猿,對研究人類的進(jìn)化起到一定的學(xué)術(shù)價(jià)值?!?
南國有猿鳴
相關(guān)資料顯示,海南長臂猿平均每2年才能繁衍1只長臂猿,而未成年的長臂猿要等8-9年才有生育能力。由于種群規(guī)模太小,人工干預(yù)養(yǎng)殖不具備可操作性,因此目前的保護(hù)工作重心為讓海南長臂自行繁衍生息。
“從上個(gè)世紀(jì)80年代的7至9只發(fā)展到現(xiàn)在的36只,這四十多年我們沒有別的選擇,
長臂猿生活的霸王嶺棲息地 圖片來源:華為
保護(hù)好海南長臂猿的家園就是最重要的任務(wù)。從2003年至今,海南長臂猿的棲息地已經(jīng)擴(kuò)大了四千多畝”,鐘育飛向《觀察者網(wǎng)》表示。
霸王嶺位于海南島北緯19.22°附近,充沛的陽光和降雨讓這片原始森林樹木蔥郁、氣候濕熱。十多名保育員工常年需要在這里克服山路險(xiǎn)阻、高溫多雨、蚊蟲侵襲等惡劣的自然條件,一邊保護(hù)長臂猿、一邊兼任著森林防火、防治病蟲害等工作。
由于海南長臂猿天性機(jī)警且常年生活在樹上,因此想要通過常規(guī)的手段來觀測長臂猿非常困難。但長臂猿的鳴叫富有特點(diǎn),通過聲音可以判斷其包括數(shù)量、分布、健康狀況等最直觀的變化,因此目前主要通過分析長臂猿的啼鳴聲來開展保護(hù)工作,這無疑是一項(xiàng)艱苦的挑戰(zhàn)。
比如最初工作人員只能靠眼睛來估測樹木的高度,然后是測高儀、激光雷達(dá)等高科技設(shè)備的應(yīng)用。而各種傳感器的介入有助于工作人員對各類信號的采集,然后通過網(wǎng)絡(luò)信息的傳輸,AI智能的識別等進(jìn)行進(jìn)一步的分析,這為科學(xué)研究提供了非常大的便利。
海南長臂猿 圖片來源:海南熱帶雨林國家公園管理局
海南長臂猿監(jiān)測隊(duì)隊(duì)員韋富良就回憶到:“監(jiān)測隊(duì)員都是要很早起床,夏天我們甚至要在三、四點(diǎn)前趕到監(jiān)聽點(diǎn),而且也不是去了就可以檢測,也需要靠運(yùn)氣。說不定今天叫的時(shí)候,我們的監(jiān)聽員離它比較遠(yuǎn),它叫十幾分鐘,我們沒有趕到之前叫聲就停了,找長臂猿是一件很難的事情?!?
2021年,長臂猿保護(hù)聲學(xué)監(jiān)測項(xiàng)目啟動(dòng)。來自海南師范大學(xué)的汪繼超教授團(tuán)隊(duì)對5個(gè)長臂猿家族群棲息地進(jìn)行了生物聲學(xué)的監(jiān)測,并布設(shè)了45臺傳統(tǒng)聲學(xué)監(jiān)測設(shè)備收集數(shù)據(jù)。
在茂密的原始森林里,人類的力量開始變得渺小,開路甚至需要借助鐮刀這樣的初級工具,而傳統(tǒng)的聲學(xué)檢測設(shè)備更需要定期回收并進(jìn)行電池更換。
保護(hù)區(qū)工作人員提到,同一個(gè)監(jiān)測站點(diǎn)平均每3個(gè)月才能回來一次,可監(jiān)測設(shè)備只能存儲大約15天的信息。這也就意味著整個(gè)霸王嶺的監(jiān)測設(shè)備,超過80%的時(shí)間無法正常收集聲音,這也給瀕危動(dòng)物保護(hù)工作帶來巨大困難。
ICT守護(hù)自然
在項(xiàng)目進(jìn)行當(dāng)中,華為和世界自然保護(hù)聯(lián)盟一并參與了進(jìn)來,聲學(xué)監(jiān)測設(shè)備將相關(guān)的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)回傳至終端,并進(jìn)行云存儲,這個(gè)過程極大節(jié)約了人力和物力。
華為自然資源領(lǐng)域首席架構(gòu)師鄭夏平向《觀察者網(wǎng)》表示,海南長臂猿聲學(xué)監(jiān)測項(xiàng)目主要涉及兩個(gè)核心技術(shù),其一是網(wǎng)絡(luò)的傳輸,比如在聲學(xué)監(jiān)測層面要將采集到的聲音及時(shí)傳回后方分析,這其中主要是通過5G和基站實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的及時(shí)回傳;
其二是人工智能分析技術(shù),這其中算力、算法和數(shù)據(jù)是三大最核心的因素。華為和海南師范大學(xué)以及中山大學(xué)一起合作,研究從聲音中提取有用的生物因素,構(gòu)建了對應(yīng)的算法;利用強(qiáng)大的算力基于算法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分析采集到的數(shù)據(jù);最后,通過數(shù)據(jù)不斷的積累,將算法訓(xùn)練的更精準(zhǔn),再返回到實(shí)驗(yàn)室使得算法更為準(zhǔn)確。
保育員接受《觀察者網(wǎng)》采訪
鄭夏平提到,根據(jù)從科研院校合作得到最新的數(shù)據(jù),海南長臂猿目前的聲音的識別的準(zhǔn)確率高達(dá)近97%,“項(xiàng)目核心目標(biāo)就是利用先進(jìn)的數(shù)字技術(shù),對生態(tài)進(jìn)行保護(hù),通過聯(lián)網(wǎng)的聲音設(shè)備,實(shí)現(xiàn)對長臂猿24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測。這讓國家公園的工作人員提升了好幾倍的信息收集能力?!?
華為方面也表示,基于華為的AI框架,接下來可以實(shí)現(xiàn)猿聲的機(jī)器識別,為每個(gè)長臂猿建立唯一的“聲音身份證”。大量采集的數(shù)據(jù)整理自動(dòng)歸類,可以掌握長臂猿家族群結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化,進(jìn)而保持長期的跟蹤、保護(hù)。
用技術(shù)保護(hù)自然,海南長臂猿只是華為涉足的眾多項(xiàng)目中的一個(gè)。
在海拔4000多米的青藏高原上,華為把全場景AI框架昇思MindSpore應(yīng)用于野外紅外相機(jī)照片物種識別中,這也是首次基于國產(chǎn)AI框架的開源模型對物種識別的運(yùn)用。華為和合作伙伴在合作中開發(fā)出單張推理展示頁面和批量推理工具,處理了超過28萬張紅外照片,能夠識別包括雪豹、赤狐、巖羊在內(nèi)的10個(gè)在三江源紅外數(shù)據(jù)中常見的物種或物種類別。其中,雪豹在驗(yàn)證集中整體識別和測試數(shù)據(jù)整體識別這兩項(xiàng)指標(biāo)中準(zhǔn)確率均在95%以上。
從高原雪線到熱帶叢林,華為致力于用ICT技術(shù)來提高生態(tài)保護(hù)行業(yè)研究和行動(dòng)的效率。這一系列行動(dòng)背后源自于華為在2019年提出的“TECH4ALL數(shù)字包容”倡議。該倡議圍繞公平優(yōu)質(zhì)教育、保護(hù)脆弱環(huán)境、促進(jìn)健康福祉、推進(jìn)均衡發(fā)展四個(gè)領(lǐng)域,華為希望發(fā)揮自身在技術(shù)、應(yīng)用和技能的關(guān)鍵能力,助力實(shí)現(xiàn)聯(lián)合國提出的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo),不讓任何一個(gè)人在數(shù)字世界中掉隊(duì)。
“科技守護(hù)自然,科技是工具,最后還是要看我們的人,其實(shí)人和自然是有非常好的界限的,這個(gè)界限我們不一定去突破它,而是默默守護(hù)這個(gè)界限,這個(gè)大森林也好,河流也好,大自然也好,是屏障,也是我們共同的家園”,華為中國媒體事務(wù)部部長劉景洋表示。
- 責(zé)任編輯: 周昊 
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