Des scientifiques utilisent l’IA pour analyser des images d’animaux sauvages et en tirer des données cruciales.
Les photos de vacances de zèbres et de baleines que les touristes postent sur les médias sociaux peuvent avoir un avantage auquel ils ne s’attendaient pas : aider les chercheurs à suivre et à recueillir des informations sur les espèces menacées.
Les scientifiques utilisent l’intelligence artificielle (IA) pour analyser les photos de zèbres, de requins et d’autres animaux afin d’identifier et de suivre les individus et d’offrir de nouvelles perspectives sur leurs mouvements, ainsi que sur les tendances démographiques.
“Nous avons des millions d’images d’animaux en danger et menacés prises par des scientifiques, des pièges à caméra, des drones et même des touristes”, a déclaré Tanya Berger-Wolf, directrice du Translational Data Analytics Institute de l’Université d’État de l’Ohio.
“Ces images contiennent une multitude de données que nous pouvons extraire et analyser pour aider à protéger les animaux et à lutter contre l’extinction.”
Un nouveau domaine appelé imageomique pousse l’utilisation des images de la faune sauvage un peu plus loin en utilisant l’IA pour extraire des informations biologiques sur les animaux directement à partir de leurs photos, a déclaré Berger-Wolf, professeur d’informatique et de génie, de génie électrique et informatique, et d’évolution, d’écologie et de biologie organique à l’Ohio State.
Elle a discuté des progrès récents dans l’utilisation de l’IA pour analyser les images de la faune et de la flore sauvages et de la fondation de l’imageomique dans une conférence de presse. présentation le 20 février à la conférence réunion annuelle de l’Association américaine pour l’avancement de la science.. Elle a pris la parole lors de la session scientifique “Crowdsourced Science : Les volontaires et l’apprentissage automatique protègent la nature pour tous”.
L’un des plus grands défis auxquels les écologistes sont confrontés est le manque de données disponibles sur de nombreuses espèces menacées et en voie de disparition.
“Nous perdons la biodiversité à un rythme sans précédent et nous ne savons même pas combien et ce que nous perdons”, a déclaré Berger-Wolf.
Sur les plus de 142 000 espèces que compte la planète, le nombre d’espèces de poissons et d’invertébrés est en augmentation. Liste rouge des espèces menacées de l’UICNle statut de plus de la moitié d’entre elles n’est pas connu parce qu’il n’y a pas assez de données ou que la tendance de leur population est incertaine.
“Si nous voulons sauver les éléphants d’Afrique de l’extinction, nous devons savoir combien il y en a dans le monde, où ils se trouvent et à quelle vitesse ils déclinent”, a déclaré Mme Berger-Wolf.
“Nous n’avons pas assez de colliers GPS et de balises satellites pour surveiller tous les éléphants et répondre à ces questions. Mais nous pouvons utiliser des techniques d’IA telles que l’apprentissage automatique pour analyser les images d’éléphants afin de fournir une grande partie des informations dont nous avons besoin.”
Berger-Wolf et ses collègues ont créé un système appelé… Wildbook qui utilise des algorithmes de vision par ordinateur pour analyser les photos prises par les touristes en vacances et les chercheurs sur le terrain afin d’identifier non seulement les espèces d’animaux, mais aussi les individus.
“Nos algorithmes d’IA peuvent identifier des individus à l’aide de tout ce qui est rayé, tacheté, ridé ou cranté – même la forme de la patte d’oie d’une baleine ou la nageoire dorsale d’un dauphin”, a-t-elle déclaré.
Par exemple, Wildbook contient plus de 2 millions de photos d’environ 60 000 baleines et dauphins identifiés de manière unique dans le monde entier.
“C’est maintenant l’une des principales sources d’information dont disposent les scientifiques sur les orques – ils ne manquent plus de données”, a-t-elle déclaré.
En plus des requins et des baleines, il existe des livres sur les zèbres, les tortues, les girafes, les carnivores africains et d’autres espèces.
Berger-Wolf et ses collègues ont mis au point un agent d’IA qui recherche les espèces pertinentes dans les médias sociaux partagés publiquement. Cela signifie que les photos de vacances de nombreuses personnes montrant des requins qu’elles ont vus dans les Caraïbes, par exemple, finissent par être utilisées dans Wildbook pour la science et la conservation, a-t-elle déclaré.
Avec les informations sur le moment et le lieu où les images ont été prises, ces photos peuvent aider à la conservation en fournissant des données sur le nombre de populations, la dynamique des naissances et des décès, l’aire de répartition des espèces, les interactions sociales et les interactions avec d’autres espèces, y compris les humains, a-t-elle ajouté.
Cela a été très utile, mais Mme Berger-Wolf a déclaré que les chercheurs cherchent à faire avancer le domaine avec l’imageomique.
“La capacité d’extraire des informations biologiques des images est le fondement de l’imageomique”, a-t-elle expliqué. “Nous apprenons aux machines à voir des choses dans les images que les humains ont pu manquer ou ne peuvent pas voir”.
Par exemple, le motif des rayures d’un zèbre ressemble-t-il de manière significative à celui de sa mère et, dans l’affirmative, cela peut-il donner des informations sur leurs similitudes génétiques ? Comment les crânes des espèces de chauves-souris varient-ils en fonction des conditions environnementales, et quelle adaptation évolutive est à l’origine de cette variation ?changement ? L’analyse des photos par apprentissage automatique peut répondre à ces questions et à bien d’autres.
La National Science Foundation a accordé 15 millions de dollars à l’Ohio State en septembre pour diriger la création de l’Imageomics Institute, qui aidera à guider les scientifiques du monde entier dans ce nouveau domaine. Berger-Wolf est l’un des principaux chercheurs de l’institut.
Selon Mme Berger-Wolf, l’utilisation de l’intelligence artificielle dans l’analyse des images de la faune et de la flore continue de croître, mais il faudra veiller à ce que l’intelligence artificielle soit utilisée de manière équitable et éthique.
Tout d’abord, les chercheurs doivent s’assurer qu’elle ne fait pas de mal. Par exemple, les données doivent être protégées afin qu’elles ne puissent pas être utilisées par des braconniers pour cibler des espèces menacées.
Mais cela ne doit pas se limiter à cela.
“Nous devons nous assurer qu’il s’agit d’un partenariat homme-machine dans lequel les humains font confiance à l’IA. L’IA devrait, de par sa conception, être participative, se connecter entre les personnes, entre les données et entre les lieux géographiques”, a-t-elle déclaré.
