Если вы хотите проследить за слоном в дикой природе, это не так просто. Традиционно приходится прикреплять к нему радиоошейник, что может помешать естественным движениям слона.

Сейчас профессор Инженерной школы Карен Панетта разрабатывает беспилотники, оснащенные новой системой искусственного интеллекта для отслеживания слонов в их естественной среде обитания, и уже использует их в полевых условиях в Восточной Африке. Она и ее студенты продолжают разрабатывать искусственный интеллект для проекта и надеются, что технология позволит специалистам по охране природы собирать высококачественные данные, которые они смогут использовать для принятия решений по управлению дикой природой.

Панетта говорит, что ее лаборатория визуализации, зондирования и моделирования создает "двигатели искусственного интеллекта", которые затем устанавливаются в различные машины, включая беспилотники. Ее лаборатория уже много лет работает над использованием беспилотников для помощи в ликвидации последствий стихийных бедствий, оценивая ущерб с неба.

Около четырех лет назад к ней обратились члены Альянса по сохранению слонов Тафтса, которые спросили, можно ли использовать беспилотники для охраны дикой природы. Заинтригованная возможностью расширить сферу применения своих исследований, Панетта ухватилась за эту идею.

Панетта и ее команда разработали беспилотник, оснащенный искусственным интеллектом, который распознает отдельных слонов по изображениям, даже если эти изображения темные, видны издалека или по другим причинам трудно использовать для эффективной охраны природы. Знание местонахождения конкретных слонов может помочь специалистам по охране дикой природы определить идеальные места обитания и оградить животных от взаимодействия с человеком, которое может быть смертельно опасным.

Поскольку слоны часто передвигаются ночью, ИИ обучен определять слонов с помощью тепловидения - метода, позволяющего обнаружить тепло тела слонов. Обафеми Джинаду, докторант второго года обучения в лаборатории Панетты, говорит, что команда добилась "огромного успеха" в идентификации слонов в толпе и в темноте.

Технология лаборатории также может собирать данные о состоянии здоровья отдельных слонов, выявляя инфекции кожи, изменения в размерах слонов или их поведение. Например, когда слон расстроен или испытывает стресс, он может поднять уши, что, по словам Джинаду, может стать полезной информацией для специалистов по охране природы, наблюдающих за животными. "Мы стараемся получить как можно больше информации из языка тела животного", - говорит он.

По словам Панетты, беспилотники могут также препятствовать браконьерству, поскольку браконьеры будут воспринимать беспилотники как признаки присутствия человека и, возможно, будут избегать этой территории.

Панетта говорит, что слежение с помощью беспилотников более гуманно по отношению к слонам, чем другие стратегии, такие как прикрепление радиоошейников, которые могут нарушить естественное поведение слонов. "Современный подход к слонам сейчас довольно инвазивен", - говорит Джинаду. "Мы же пытаемся отслеживать миграционные процессы с помощью неинвазивного подхода".

"Наш подход с самого начала заключался в том, что что бы мы ни делали, мы не можем изменить слонов физически", - говорит Панетта. "Это было действительно важно".

Частью этого неинвазивного подхода является идентификация слонов по имени издалека - аспект ИИ, над совершенствованием которого работает Джинаду. Все слоны, по его словам, выглядят довольно похоже, особенно если учесть, что у них отсутствуют метки, такие как полосы или пятна, которые помогают специалистам по охране природы идентифицировать особей других видов млекопитающих. В настоящее время только люди, непосредственно работавшие с конкретными слонами, знают их достаточно хорошо, чтобы различать их.

Джинаду надеется изменить эту ситуацию, определив характеристики, такие как разрывы в ушах, размер головы, форма и ориентация бивней, среди прочих, которые различаются между отдельными слонами, они смогут использовать эту информацию для обучения ИИ, чтобы сопоставить эти характеристики с именами слонов.

"Это непростая задача", - говорит он, и нынешняя технология мониторинга имеет лишь около 56% успеха. "Но мы уверены, что сможем добиться гораздо большего".

Дроны Панетты уже используются специалистами по охране природы в Национальном заповеднике Масаи Мара, охраняемом месте обитания слонов на юго-западе Кении, где бродят десятки тысяч слонов.

Команда надеется, что разработанная ими технология может начать использоваться и для сохранения других видов животных. Например, Панетта говорит, что ИИ может быть особенно пригоден для отслеживания носорогов. Кроме того, команда сотрудничает с Алленом Рутбергом, доцентом-исследователем из Школы ветеринарной медицины Каммингса, чтобы определить, как адаптировать технологию для сохранения белохвостых оленей, поскольку ручное мечение белохвостых оленей трудоемко и может быть опасным.

По мнению Панетты, возможности применения ИИ безграничны для того, чтобы помочь людям и животным подготовиться к неожиданностям - например, к появлению банды браконьеров или изменению миграционных маршрутов слонов. "Существует так много различных сценариев, что мы, люди, даже не можем начать проводить эксперименты", - говорит она. "ИИ позволяет нам это сделать".