산호초: 인공 지능을 활용한 3D 매핑

확장 산호 가장 아름다운 수중 이미지의 배경이 되는 것은 폴립이라고 불리는 석회질 골격을 가진 매우 작은 해양 무척추동물의 대규모 군집입니다.

Anthozoa라고도 알려진 산호는 수천 년 동안 해저에 살았으며 지구의 건강에 중요한 역할: 바다 표면의 0,1% 미만을 차지하고 있음에도 불구하고 석회암 암초에 밀집되어 있는 이 거대하고 오래된 군집은 해양 생물에게 피난처와 서식지를 제공합니다. 해양 생물의 거의 1/3 모두 다 아는.

심각한 위협을 받음아우 멘토 델레 온도 에서오염 인류가 기원한 산호는 다음과 같은 위험한 현상에 시달리고 있습니다. 희게 함. 그 중 홍해그러나 그들은 기후 관련 스트레스에 더 저항력이 있는 것으로 보입니다.

그래서 Transnational Red Sea Center(TRSC)는 그 비밀을 자세히 살펴보기로 결정했습니다. 산호초의 3D 매핑. 그는 이 모든 것을 가능하게 하려고 생각했다 딥리프맵, EPFL 연구진이 개발한 인공지능 시스템입니다.

인공 지능과 기후 위기: 기회인가 위협인가?
인공 지능은 바다의 플라스틱을 청소하는 데 도움이 될 것입니다

산호를 보호하기 위해 인공지능이 즉각 행동에 나섭니다.

패 '산호의 생태학적 중요성 따라서 그들의 건강이 미치는 영향은 전 세계 여러 나라의 인구에게도 확대됩니다. 미국 국립해양대기청의 연구에 따르면, 5억 명의 사람들이 산호초에 의존하고 있습니다. 용 식량 안보 관광 활동으로 인한 수입.

하지만 때 바다 온도가 올라간다라고도 명명되는 공생 조류 산호에 영양을 공급하고 산호의 특징적인 색상을 부여하는 폴립 군체는 제거되고, 표백된 폴립 군체는 죽을 운명에 처해 있습니다.

이러한 극적인 현상에 대응하여 TRSC와 같은 조직에서는 비밀을 풀기 위해 심층적인 연구를 수행하고 있습니다. 홍해에 존재하는 산호종, 특히 기후 스트레스에 강한 것으로 나타납니다.

로잔 연방 폴리테크닉 생물학 지구화학 연구소와 TRSC가 주도한 이 계획은 다음과 같은 테스트베드 역할을 했습니다. 딥리프맵, 운 시스테마 디 인공 지능 EPFL의 전산 환경 과학 및 지구 관측 연구소(ECEO)에서 개발되었습니다.

새로운 AI는 다음을 생산할 수 있습니다. 수백 미터에 달하는 3D 지도 일반적으로 시중에서 판매되는 카메라로 촬영한 이미지에서 시작하여 몇 분 만에 다양한 산호를 분류할 수 있습니다.

"이 새로운 시스템을 통해 누구나 세계 산호초 지도 작성에 참여할 수 있습니다.", 그는 설명합니다 사무엘 가르다즈, TRSC 프로젝트 코디네이터, “이는 이 분야의 연구를 실제로 자극하여 작업량, 장비 및 물류량, IT 관련 비용을 줄일 것입니다.".

효과… 생분해성 3D 센서·디스플레이 카멜레온
그레이트 배리어 리프가 고통받고 있습니다. 문제? 인간은…

몇 분 만에 수백 미터에 달하는 산호초 지도 작성

방금 발표된 연구에서 읽은 바와 같이 "생태학과 진화의 방법”"100분간의 다이빙으로 획득한 5미터 비디오 섹션 저렴한 소비자급 카메라 의미론적 포인트 클라우드로 완전 자동 변환 가능 5 분".

위한 진정한 혁명 산호초 지도, 이는 전통적으로 막대한 자원, 많은 시간 및 전문가의 작업이 필요합니다. 이러한 제한은 다음 사항을 심각하게 제한하고 어떤 경우에는 완전히 방지합니다. 산호초 모니터링 필요한 자원과 기술 전문 지식이 없는 국가의 경우.

새로운 시스템 덕분에 인공 지능 미래에는 EPFL 연구진이 개발할 데이터는 누구나 수집할 수 있다, 카메라가 장착된 레크리에이션 다이버라도 마찬가지입니다.

그들이 해야 할 일은 산호초 위를 천천히 헤엄치며 앞으로 나아가면서 사진을 찍는 것뿐입니다. 그들은 딱 맞는 서비스를 제공할 것입니다 좋은 탱크 그리고 수백 미터에 달하는 산호초 지도를 작성하기 위한 매우 내구성이 뛰어난 배터리입니다.

더 넓은 지역을 사진으로 찍을 수 있도록 스위스 연구원들은 PVC 구조 동일한 사람이 조작할 수 있는 6개의 카메라(전면 3개, 후면 3개)를 탑재했습니다. 그리고 이 장치는 다음에도 존재합니다. 저가 버전, 제한된 예산으로 운영되는 다이빙 팀도 포함합니다.

"생태계 보존 세계의 진정한 혁명", 그는 주장 길헴 방프란디, 로잔 폴리테크닉 대학교 생물 지구화학 연구소 연구원이자 TRSC 과학 이사입니다.

태평양 한가운데 해양보호구역 위협…낚시?
UN 해양조약: 칠레가 최초로 서명한 국가

산호초 보호를 촉진하는 디지털 트윈

기존 3D 매핑 프로그램과 달리 DeepReefMap은 문제가 없습니다. 불쌍한 조명 수중 이미지의 전형적인 회절: le 심층 신경망실제로 그들은 이러한 조건에 적응할 수 있습니다. 게다가 기존 프로그램은 고해상도 이미지에서만 작동합니다.

"또한 규모에 있어서도 제한이 있습니다. 개별 산호를 식별할 수 있는 해상도에서 가장 큰 3D 지도는 길이가 수 미터에 달하므로엄청난 시간 처리의", 그는 설명합니다 데비스 투이아, ECEO 교수. “DeepReefMap을 사용하면 다이버가 물 속에 머무를 수 있는 시간에만 제한이 있습니다.".

"우리의 목표는 현장에서 일하는 과학자들에게 유용하고 빠르고 광범위하게 배포될 수 있는 시스템을 개발하는 것이었습니다.", 그는 설명합니다 조나단 사우더, 박사 논문을 위해 DeepReefMap 개발에 참여했습니다.

"우리의 방법에는 값비싼 하드웨어가 필요하지 않습니다."라고 연구원은 강조합니다.기본적인 그래픽 처리 장치를 갖춘 컴퓨터이면 충분합니다. 의미론적 분할 및 3D 재구성은 다음에서 수행됩니다. 비디오 재생 속도와 동일".

"시스템은 구현하기가 매우 쉽기 때문에 다음을 수행할 수 있습니다. 산호초 변화 모니터링 시간이 지남에 따라 우선순위 보전 지역을 식별하기 위해"라고 Banc-Prandi는 덧붙입니다.

새로운 3D 지도에는 인구 유전학부터 산호의 적응 가능성에 이르기까지 다양한 데이터가 추가될 것입니다. TRSC의 과학 책임자는 이 과정을 다음과 같이 설명합니다.의 창출로 이어질 수 있다 산호초의 진정한 디지털 트윈".

해양 보호를 위한 미출판 해양 서식지 지도서
탄자 짐머만: “우리는 에너지를 '물질화'하려고 노력하고 있습니다.”