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從科技到自然,技術(shù)員用技術(shù)聽(tīng)“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(zhǎng)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(tīng)“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(zhǎng)臂猿是世界上最珍稀的靈長(zhǎng)類動(dòng)物之一,也是世界上所有長(zhǎng)臂猿物種中最為瀕危的一種。目前,這一物種僅分布在我國(guó)海南熱帶雨林國(guó)家公園霸王嶺狹長(zhǎng)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(píng)定為極度瀕危。
海南長(zhǎng)臂猿 圖片來(lái)源:海南熱帶雨林國(guó)家公園管理局
談?wù)撈鹗刈o(hù)這36只長(zhǎng)臂猿的價(jià)值,海南熱帶雨林國(guó)家公園霸王嶺分局副局長(zhǎng)鐘育飛說(shuō):“海南長(zhǎng)臂猿對(duì)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(zhǎng)臂猿,對(duì)研究人類的進(jìn)化起到一定的學(xué)術(shù)價(jià)值?!?
南國(guó)有猿鳴
相關(guān)資料顯示,海南長(zhǎng)臂猿平均每2年才能繁衍1只長(zhǎng)臂猿,而未成年的長(zhǎng)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(zhǎng)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(méi)有別的選擇,
長(zhǎng)臂猿生活的霸王嶺棲息地 圖片來(lái)源:華為
保護(hù)好海南長(zhǎng)臂猿的家園就是最重要的任務(wù)。從2003年至今,海南長(zhǎng)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(yáng)光和降雨讓這片原始森林樹(shù)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(chóng)侵襲等惡劣的自然條件,一邊保護(hù)長(zhǎng)臂猿、一邊兼任著森林防火、防治病蟲(chóng)害等工作。
由于海南長(zhǎng)臂猿天性機(jī)警且常年生活在樹(shù)上,因此想要通過(guò)常規(guī)的手段來(lái)觀測(cè)長(zhǎng)臂猿非常困難。但長(zhǎng)臂猿的鳴叫富有特點(diǎn),通過(guò)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(guò)分析長(zhǎng)臂猿的啼鳴聲來(lái)開(kāi)展保護(hù)工作,這無(wú)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(lái)估測(cè)樹(shù)木的高度,然后是測(cè)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(duì)各類信號(hào)的采集,然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)信息的傳輸,AI智能的識(shí)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(zhǎng)臂猿 圖片來(lái)源:海南熱帶雨林國(guó)家公園管理局
海南長(zhǎng)臂猿監(jiān)測(cè)隊(duì)隊(duì)員韋富良就回憶到:“監(jiān)測(cè)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(tīng)點(diǎn),而且也不是去了就可以檢測(cè),也需要靠運(yùn)氣。說(shuō)不定今天叫的時(shí)候,我們的監(jiān)聽(tīng)員離它比較遠(yuǎn),它叫十幾分鐘,我們沒(méi)有趕到之前叫聲就停了,找長(zhǎng)臂猿是一件很難的事情。”
2021年,長(zhǎng)臂猿保護(hù)聲學(xué)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目啟動(dòng)。來(lái)自海南師范大學(xué)的汪繼超教授團(tuán)隊(duì)對(duì)5個(gè)長(zhǎng)臂猿家族群棲息地進(jìn)行了生物聲學(xué)的監(jiān)測(cè),并布設(shè)了45臺(tái)傳統(tǒng)聲學(xué)監(jiān)測(cè)設(shè)備收集數(shù)據(jù)。
在茂密的原始森林里,人類的力量開(kāi)始變得渺小,開(kāi)路甚至需要借助鐮刀這樣的初級(jí)工具,而傳統(tǒng)的聲學(xué)檢測(cè)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(cè)站點(diǎn)平均每3個(gè)月才能回來(lái)一次,可監(jiān)測(cè)設(shè)備只能存儲(chǔ)大約15天的信息。這也就意味著整個(gè)霸王嶺的監(jiān)測(cè)設(shè)備,超過(guò)80%的時(shí)間無(wú)法正常收集聲音,這也給瀕危動(dòng)物保護(hù)工作帶來(lái)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(lái),聲學(xué)監(jiān)測(cè)設(shè)備將相關(guān)的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)回傳至終端,并進(jìn)行云存儲(chǔ),這個(gè)過(guò)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(zhǎng)臂猿聲學(xué)監(jiān)測(cè)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(cè)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(guò)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(duì)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(guò)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(zhǎng)臂猿目前的聲音的識(shí)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(duì)生態(tài)進(jìn)行保護(hù),通過(guò)聯(lián)網(wǎng)的聲音設(shè)備,實(shí)現(xiàn)對(duì)長(zhǎng)臂猿24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。這讓國(guó)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(lái)可以實(shí)現(xiàn)猿聲的機(jī)器識(shí)別,為每個(gè)長(zhǎng)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(zhǎng)臂猿家族群結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化,進(jìn)而保持長(zhǎng)期的跟蹤、保護(hù)。
用技術(shù)保護(hù)自然,海南長(zhǎng)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(chǎng)景AI框架昇思MindSpore應(yīng)用于野外紅外相機(jī)照片物種識(shí)別中,這也是首次基于國(guó)產(chǎn)AI框架的開(kāi)源模型對(duì)物種識(shí)別的運(yùn)用。華為和合作伙伴在合作中開(kāi)發(fā)出單張推理展示頁(yè)面和批量推理工具,處理了超過(guò)28萬(wàn)張紅外照片,能夠識(shí)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(jiàn)的物種或物種類別。其中,雪豹在驗(yàn)證集中整體識(shí)別和測(cè)試數(shù)據(jù)整體識(shí)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(lái)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(guó)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(guó)媒體事務(wù)部部長(zhǎng)劉景洋表示。
- 責(zé)任編輯: 周昊 
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