Elefántszámlálás az űrből

Az Oxfordi Egyetem két kutatócsoportja fogott össze azért a célért, hogy az egyre fogyatkozó számú elefántok állományát távérzékeléssel fel lehessen mérni, az elefántok védelméhez ugyanis ismerni kell a hollétüket és a létszámukat. A jelenlegi módszerek viszont nem mentesek a hibáktól, a pontatlan állományfelmérésekből következően pedig nem egyszer nem a megfelelő helyre koncentrálták a védelmi intézkedéseket.

A legelterjedtebb felmérési módszer, hogy repülőgéppel a szavanna felett áthaladva a repülőn ülő személyek számlálják őket, ám az ember kifáradhat, lehetnek rosszak a látási viszonyok, vagy egyéb akadály léphet fel. Emellett ezek a légi felderítéses vizsgálatok drágák, és nem könnyű a megszervezésük sem logisztikailag.

Az Oxfordi Egyetem Zoológiai Tanszékének vadvédelmi kutatócsoportja, a Mérnöki Kar Gépi Tanulás kutatócsoportja a Bathi Egyetem és a Twente-i Egyetem kutatóival együttműködve igyekeznek megoldani ezt a problémát. Az eredményeket a Remote Sensing in Ecology and Conservation szaklapban tették közzé.

Egy műholddal egyetlen átrepülése során akár 5000 négyzetkilométernyi területről is lehet képeket gyűjteni, s mivel ez néhány percen belül zajlik, így a mozgó állatokat sem számolják többször, és a felmérés rövid időn belül ismételhető. A műholdas megfigyeléshez nincs szükség felszíni emberi jelenlétre, fel se merül, hogy zavarná az állatokat, más módon hozzáférhetetlen helyszínekről is lehet adatot gyűjteni, nem okoz gondot az országhatárok átlépése, s talán a legnagyobb nyereség, hogy nem veszi el az időt a felszíni felmérésekhez szükséges engedélyek beszerzése.

Ami problémát jelent, az a rengeteg felvétel, amelyet elemezni kell, azonban, ha ezt sikerül automatizálni, akkor a korábban több hónapig tartó feladat néhány óra alatt elvégezhetővé válik. A gépi tanulás során fellépő szisztematikus hibák, az álpozitív és álnegatív észlelések száma folyamatosan csökkenthető, ugyanis az emberekkel szemben e módszer javítható.

A módszer fejlesztésekor a tanulási szakaszban több mint 1000 dél-afrikai elefánt felvételét használták, és konvolúciós neurális hálózatba (CNN) táplálták ezeket, majd az így kapott eredményeket összevetették az emberek által végzett számláláséval. Úgy tűnik, hogy a gépi módszer ugyanolyan pontossággal képes az elefántokat detektálni, mint az emberi szem. A modell képes volt a tanításhoz használt felvételek helyszínétől távol élő elefántokat is észlelni, ez pedig azt bizonyítja, hogy a módszer általánosan is jól használható. Bár felnőtt állatokkal tanították be a modellt, az képes volt az elefántborjakat is észlelni.

A kutatók bíznak benne, hogy ezzel bizonyítani tudták a technológia előnyeit a vadvédelem szolgálatában. Az ilyen, modern technológiai megoldások a természetvédelem területén új lehetőségeket nyitnak, ezekre pedig igen nagy szükség van a hatodik nagy kihalás közepette.