偷猎者的“死神”来了！AI追踪“陷阱”效率提升10倍
发布时间：2021-09-10 12:20:36 所属栏目：大数据 来源：互联网
导读：非法动物贸易是一种全球性祸害。 每年，偷猎者都会杀死大约27000只非洲象，这一数字占非洲大象总数的8%。如果按目前的趋势下去，这些可爱的动物可能在十年内消失。 过去100年中，东南亚野生老虎的数量骤减96%，犀牛的数量减少了90%。世界野生动物基金会估计
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非法动物贸易是一种全球性祸害。
每年，偷猎者都会杀死大约27000只非洲象，这一数字占非洲大象总数的8%。如果按目前的趋势下去，这些可爱的动物可能在十年内消失。
过去100年中，东南亚野生老虎的数量骤减96%，犀牛的数量减少了90%。世界野生动物基金会估计，全球哺乳动物、鸟类、鱼类和爬行动物的数量自1970年以来下降了60%。
人们偷猎的动机很多，包括宗教、医药或经济价值等；其动机往往非常强烈，以至于他们最终会伤害甚至杀害野生动物巡警，以躲避发现或抓捕。
如今，野生动物巡警拥有一种新的打击偷猎者的工具：人工智能系统。
预测偷猎者可能出现的地方
哈佛大学Tambe实验室开发了一套野生生物安全保护系统PAWS AI。通过机器学习系统帮助巡警不仅跟踪偷猎者去过的地方，而且预测他们最有可能出现的地方，来大幅度提高巡警的效率。
在乌干达伊丽莎白女王国家公园，野生动物保护协会进行了为期一个月的试验，巡警巡逻了两个他们很少去的地区PAWS AI系统显示埋有野生动物陷阱的可能性很大。
令巡警大吃一惊的是，他们发现了许多陷阱和其他非法活动的迹象。随后的8个月，他们对整个公园进行了实验考察。巡逻队再次验证了模型的预测：在高概率地区，他们发现的偷猎数量大约是低概率地区的10倍！
这个公园里有各种濒危物种，偷猎者放置了数千个陷阱。更何况，这个2000平方公里的公园只有大约100名巡警在巡逻。
Fei Fang 是Tambe 实验室以前的学生，目前在卡内基梅隆大学担任助理教授，她曾在美国海岸警卫队系统工作，职责是保护纽约市Staten岛的渡轮。后来，她加入到PAWS系统工作。
她指出，这两种情况十分相似：
“在这两个场景中，都有一个防御者是野生动物巡警，或是海岸警卫队；还有一个攻击者是偷猎者，或是恐怖分子。你所要推测的就是他们之间的互动方式。”
Fei Fang利用PAWS系统在中国东北部某野生动物保护区进行实验，追踪东北虎陷阱。
她说：“巡警可能会看到脚印和树木标记，这些表明了偷猎者正在前进的方向。然后，巡警需要决定，应该追捕偷猎者吗？如果他们看到了新的信息，改变计划的最佳策略是什么？”
与此同时，Tambe 和 Fei Fang 正与一个叫做 Air Shepherd 的野生动物保护机构合作，后者使用配有红外摄像头的无人机在夜间搜索偷猎者。
他们基于人工智能视频分析系统正在自动完成一项原本对人类来说既繁琐又困难的任务：实时核查录像，然后在发现非法活动时向巡警发出警报。
非洲野生动物保护协会科学主任Plumptre 说：“我们可能永远无法完全停止偷猎。但是，我们可以努力把偷猎降到一个更低的水平，使野生动物的数量不再下降。”
Tambe表示：“我们正在使用人工智能拯救自然世界。我们希望，这些令人叹为观止的景观和动物永不消失。它们是这地球上重要的宝藏。”
PAWS的工作原理及挑战
PAWS的工作原理是，首先将公园的面积分割成1公里的正方形，然后根据之前发现陷阱的位置为每个正方形分配一个风险系数，数据来源于公园原有监测系统收集的10年数据。
然后，PAWS建议巡逻路线通过风险最高的地区。随着偷猎者适应巡警的行动，系统建议也随着时间的推移而改变。
此外，小径、河流和道路的位置、天气和地形条件也是PAWS估算的重要因素。
Tambe团队与世界自然基金会（WWF）合作，将爪子带到野生动物组织管理的保护区，如柬埔寨的Sepak野生动物保护区。Sepak占地面积巨大，约1400平方公里，但只有72名巡警在这里巡逻。
不过，PAWS系统被证明是非常有效的。Gholami说：“他们在进行实地测试的一个月内发现的陷阱是一年内其他月份的5倍。”
柬埔寨Srepok野生动物保护区，巡警通过
PAWS发现了一堆非法的野生动植物陷阱
参与PAWS项目的哈佛大学博士研究生Lily Xu说：“防止偷猎和其他保护犯罪的最有效机制之一是通过威慑，因此，当巡警在某些地区进行巡逻时，他们会劝阻偷猎者回来。然而，被赶出自然保护区某个地区的偷猎者往往只会将其行动转移到邻近地区，从而危及那里的野生动物。”
但和所有的机器学习系统一样，PAWS也受到它接收的数据质量限制。微软数据科学家Shahrzad Gholami在SXSW小组讨论会上说：“公园管理员收集的数据并不完美，数据存在一些不确定性。所以有的访问的地点，他们可能没有发现任何活动，任何偷猎迹象，但这并不意味着偷猎活动不存在。”
尽管面临挑战，Tambe的团队仍然不屈不挠。通过与世界自然基金会和其他保护组织的合作，Tambe希望将PAWS继续完善并将其推广到60多个国家/地区的800多个保护区，以保护海洋和森林保护区。
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