Нейромережа допоможе простежити за вимираючими приматами

Американські розробники представили PrimNet - комп'ютерну систему, яка розпізнає окремих особин 14 видів приматів. Алгоритм працює на основі згорточної нейромережі, розпізнає тварин з точністю понад 90 відсотків і, на думку авторів, зможе допомогти стежити за вимираючими видами. Препринт статті опубліковано на arXiv.


На сьогоднішній день близько 60 відсотків всіх видів приматів (виключаючи людей) знаходяться на межі вимирання. У найбільшій небезпеці знаходяться лемури: на межі вимирання - близько 91 відсотка всіх видів цих тварин. Свою роль у швидкому зростанні скорочення популяцію відіграє не тільки глобальне потепління (зміна клімату на Мадагаскарі - звичному для лемурів ареалі проживання - може незабаром залишити тварин без бамбука), але також браконьєрство і вирубка лісів.


При польових дослідженнях біологам необхідно чітко стежити за змінами чисельності тварин, особливо - вимираючих видів. Ця дуже трудомістка робота, яка, до того ж, займає багато часу. На думку розробників під керівництвом Дебаяна Деба (Debayan Deb) з Університету штату Мічиган, допомогти в цьому можуть сучасні технології, а саме - новий алгоритм розпізнавання диких приматів.

Для навчання PrimNet вчені зібрали три датасети з 11637 зображень 280 особин 14 видів приматів: лемурів, золотих мавп і шимпанзе. Як дані були використані як кадри з відео, так і окремі фотографії тварин. Через велику кількість вовни на обличчях тварин очі та рот вчені розмітили вручну, після чого на отриманих даних навчили згорточну нейромережу. Потім її роботу перевірили на інших фотографіях особин з вибірки, порівнявши з алгоритмами, які ефективно розпізнають людські обличчя: алгоритмом Google FaceNet, SphereFace, придуманим розробниками з Університету штату Джорджії, а також системою розпізнавання лемурів, розробленою авторами нової роботи раніше. Новий алгоритм перевершив всі раніше розроблені, особливо - при розпізнаванні лемурів (для них датасет був найбільшим): PrimNet вірно розпізнав особин у 93,76 відсотка випадків (проти 92, 90 і 87 відсотків, показаних іншими алгоритмами).

Отриманий алгоритм розробники також використовували для створення програми PrimId для смартфонів на Android. За допомогою нього можна ідентифікувати окремого примата (серед тих, хто є в базі даних): у тому випадку, якщо система не видає абсолютного потрапляння, користувачеві видається список з п'яти можливих кандидатів, серед яких визначити потрібного примата він зможе сам.

Подібні програми можуть стати доступною альтернативою дорогому обладнанню і копіткій роботі, які зазвичай необхідні для точного підрахунку популяцій. Сучасні технології можна використовувати і по-іншому: наприклад, підраховувати чисельність популяцій за допомогою дронів і комп'ютерного зору.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND