Зелёная проверка
Ссылка копируется в буфер обмена

ИИ в морской индустрии и природоохранных мероприятиях

Узнай, как искусственный интеллект может преобразить морскую природу благодаря мониторингу в реальном времени, точности данных и устойчивым практикам.

Морская индустрия является краеугольным камнем мировой экономики, способствуя международной торговле, обеспечивая продовольственную безопасность за счет коммерческого рыболовства и поддерживая миллионы рабочих мест по всему миру. Со временем эта отрасль значительно эволюционировала, внедряя передовые технологии для повышения эффективности и устойчивости.

Изначально усилия по сохранению морской флоры и фауны были направлены на проведение базовых наблюдательных исследований. Со временем они стали включать в себя такие сложные методы, как дистанционное зондирование, генетический анализ и моделирование экосистем. Усилия по сохранению природы расширились от простых заповедных зон до комплексного морского пространственного планирования, включающего создание морских заповедных зон (МЗЗ) и восстановление критически важных мест обитания. Сегодня искусственный интеллект (ИИ) используется для дальнейшего мониторинга и еще более эффективной защиты морского биоразнообразия.

ИИ способен перестроить рыболовную индустрию, решив такие проблемы, как перелов рыбы, нелегальный промысел и воздействие на окружающую среду. Кроме того, ИИ может сыграть решающую роль в усилиях по сохранению морской среды - от мониторинга подводных заповедных зон до поддержки морских исследований. 

В этой статье рассматривается, как искусственный интеллект преобразует морскую индустрию, уделяя особое внимание его влиянию на рыболовный сектор и сохранение морской среды, подчеркивая как преимущества, так и связанные с этим проблемы.

ИИ в рыболовной индустрии

Технологии всегда играли важнейшую роль в морской индустрии. От бортового оборудования вроде радаров до разработки передовых навигационных систем - морской мир постоянно внедряет новые технологии, чтобы улучшить и оптимизировать различные операции. Несмотря на эти достижения, индустрия по-прежнему сталкивается с рядом проблем. Итак, чем же может помочь искусственный интеллект?

В этом разделе мы расскажем о некоторых проблемах в рыболовной индустрии и о том, как технологии ИИ могут их решить. В настоящее время рыболовная индустрия сталкивается с множеством проблем, среди которых:

Прилов

Прилов - это непреднамеренный вылов непромысловых видов, который может быть вреден для экосистем и расточителен. Согласно отчету о прилове, глобальный прилов может составлять 40% мирового улова, что в общей сложности составляет 63 миллиарда фунтов в год. Такое огромное количество прилова может привести к гибели многих непромысловых видов, нарушению морских экосистем и напрасной трате ресурсов.

Использование моделей компьютерного зрения, таких как Ultralytics YOLOv8например, может помочь смягчить эту проблему. Интеграция этих моделей ИИ в камеры на рыболовных снастях может помочь идентифицировать и различать целевые и нецелевые виды в режиме реального времени. Эту технологию можно обучить таким задачам, как обнаружение и сегментация объектов, чтобы обеспечить немедленную обратную связь с рыбаками, позволяя им изменять свои методы, чтобы уменьшить прилов.

Рис. 1. Ultralytics YOLOv8 модель, идентифицирующая различные морские виды.

Оценка запасов и управление ими

Точная оценка рыбных запасов очень важна для эффективного управления рыболовством, но традиционные методы часто бывают медленными и неточными. Модели искусственного интеллекта могут обрабатывать большие массивы данных из таких источников, как подводные дроны, сонары и дистанционное зондирование, чтобы получить точные оценки популяций рыб. Это помогает устанавливать соответствующие ограничения на вылов и более эффективно управлять запасами.

Еще один пример того, как такие модели, как YOLOv8 могут помочь в оценке запасов и управлении ими, - это отслеживание и подсчет популяций рыб в режиме реального времени. Анализируя подводные кадры, эти модели могут точно идентифицировать различные виды и подсчитывать их численность, предоставляя важнейшие данные для управления рыбными запасами.

Рис. 2. YOLOv8 отслеживает и подсчитывает рыбу.

Загрязнение окружающей среды пластиком

Загрязнение океана пластиком - одна из главных проблем, влияющих на морскую жизнь, наносящая значительный ущерб таким средам обитания, как коралловые рифы и заросли морской травы, и причиняющая вред морским животным. Согласно отчету благотворительной организации Surfers Against Sewage, занимающейся охраной морской среды, ежегодно в океан сбрасывается шокирующие 12 миллионов тонн пластика. 

ИИ может сыграть решающую роль в решении этой проблемы, быстро определяя пластиковые объекты в океане с высокой точностью, что позволит своевременно проводить операции по очистке. Такой проактивный подход поможет смягчить воздействие на окружающую среду и более эффективно защитить морские экосистемы.

Рис. 3. Компьютерное зрение, обнаруживающее пластиковое загрязнение.

Искусственный интеллект и морская консервация

Сохранение морской среды подразумевает защиту и сохранение океанических экосистем и морской жизни. Это включает в себя множество аспектов и ролей - от морских исследований до восстановления среды обитания, борьбы с загрязнением и защиты видов. Затронув роль ИИ в рыболовной индустрии, давай посмотрим, как ИИ может внести существенный вклад в сохранение морской среды.

Мониторинг подводных охраняемых территорий

Технологии искусственного интеллекта меняют то, как мы следим за подводными заповедными зонами. С помощью автоматизированных систем, управляемых ИИ, специалисты по сохранению морской среды могут собирать и анализировать данные эффективнее и точнее, чем когда-либо прежде. Эти передовые инструменты позволяют нам наблюдать за огромными океанскими пространствами с высоким разрешением, обрабатывая данные из удаленных источников, таких как датчики и спутники, с невероятной скоростью. 

Например, ИИ может быстро анализировать спутниковые снимки и данные датчиков, чтобы выявить закономерности, указывающие на изменения в окружающей среде или деятельность человека, например незаконный лов рыбы или разливы нефти, которые могут нанести вред этим заповедным зонам и морской экосистеме в целом. Эта технология повышает нашу способность поддерживать здоровье морских охраняемых территорий (МОР), позволяя своевременно вмешиваться и более эффективно заниматься сохранением природы. Ocean Mind, некоммерческая организация из Великобритании, в течение пяти лет успешно помогала выявлять потенциальные риски незаконного, несообщаемого и нерегулируемого (ННН) промысла в морском заповеднике острова Питкэрн.

Рис. 4. Компьютерное зрение следит за морской средой.

Поддержка морских исследований

Технология искусственного интеллекта становится важнейшим инструментом в морских исследованиях, предлагая целый ряд возможностей, которые значительно улучшают наше понимание и управление морскими экосистемами. Вот несколько основных способов, которыми ИИ может поддержать морские исследования:

  • Оценка биоразнообразия: Анализ изображений и звуков с помощью ИИ может точно идентифицировать морские виды по фотографиям, видео и акустическим записям. Эта технология необходима для отслеживания популяций видов и оценки биоразнообразия. ИИ также может создавать подробные карты морских сред обитания, выделяя области экологической важности и определяя регионы, требующие усилий по сохранению.
  • Улучшение прогностических моделей: ИИ может использовать алгоритмы машинного обучения для создания прогностических моделей, способных предсказывать изменения в морских экосистемах. Эти модели могут помочь исследователям предвидеть и смягчить последствия стрессовых факторов окружающей среды, таких как изменение климата и загрязнение. The Ocean Cleanup, некоммерческая организация, занимающаяся удалением пластика из океана, сотрудничала с Deeper Insights, чтобы разработать продвинутую систему ИИ для обнаружения и защиты морских обитателей. Ожидается, что эта система будет включать в себя модели предиктивной аналитики для морских экосистем.

В целом ИИ вносит значительный вклад в активизацию усилий по сохранению природы, повышая эффективность и результативность обработки и управления данными. Автоматизируя сбор и анализ экологических данных, ИИ сокращает время, необходимое для превращения полевых данных в действенные выводы. Это позволяет менеджерам по охране природы быстро принимать обоснованные решения, адаптировать необходимый курс действий в режиме реального времени и лучше распределять ресурсы.

Вес ИИ в морской индустрии

Изучая роль искусственного интеллекта в морской индустрии, важно рассмотреть как его преимущества, так и проблемы. Хотя ИИ предлагает улучшенный мониторинг, точность данных и устойчивые практики, он также связан с высокими затратами, этическими проблемами и зависимостью от технологий. Давай погрузимся в эти плюсы и минусы, чтобы понять все влияние ИИ на морскую отрасль.

Начнем с некоторых ключевых преимуществ:

Усиленный мониторинг и обеспечение выполнения

  • Отслеживание в реальном времени и соблюдение правил: ИИ может расширить возможности властей по отслеживанию перемещений судов в режиме реального времени и контролю за соблюдением правил, включая выявление незаконной рыболовной деятельности.
  • Всесторонний анализ данных: ИИ может анализировать данные со спутников, дронов и датчиков быстрее и с большей точностью, чем человек, обеспечивая тщательный контроль и защиту окружающей среды.

Повышение точности данных и принятие решений

  • Точная обработка данных: ИИ обрабатывает большие массивы данных с высокой точностью, обеспечивая точный сбор данных, минимизируя ошибки и гарантируя достоверный анализ для принятия обоснованных решений.
  • Прогностические модели и нормативная поддержка: ИИ может анализировать динамику популяции рыб и изменения окружающей среды, предоставляя точные оценки, которые помогут установить устойчивые лимиты вылова и разработать эффективные стратегии сохранения. Хотя ИИ может предсказывать экологические тенденции, он также предлагает точные подсчеты популяций рыб, гарантируя, что меры регулирования будут основаны на надежных данных. Эта двойная способность повышает нашу способность рационально управлять морскими ресурсами.
  • Проактивное управление: Генерируемые искусственным интеллектом сведения уменьшают количество человеческих ошибок и поддерживают проактивное принятие решений, позволяя своевременно вмешиваться, основываясь на точных, актуальных данных и предиктивном анализе.

Продвижение экологичных практик

  • Оптимизация операций и снижение прилова: ИИ оптимизирует рыболовные операции для снижения воздействия на окружающую среду, предсказывая оптимальное время и место для ловли, тем самым минимизируя прилов и обеспечивая более целенаправленный и устойчивый сбор урожая.
  • Развитие экологичных технологий: AI поддерживает создание экологичных методов и технологий, поощряя эффективную и ответственную практику рыболовства. Это включает в себя разработку точных методов аквакультуры и продвижение усилий по восстановлению среды обитания для поддержания здоровых морских экосистем.

Эти преимущества подчеркивают преобразующий потенциал ИИ в повышении устойчивости и эффективности морской индустрии. Однако внедрение технологий ИИ сопряжено с рядом серьезных проблем. К ним относятся:

Высокие первоначальные затраты на реализацию

  • Требования к инвестициям: Внедрение технологий ИИ в морскую индустрию требует значительных первоначальных инвестиций в оборудование, программное обеспечение и обучение. Первоначальные затраты могут быть ограничивающими для небольших организаций и развивающихся стран, что сдерживает широкое внедрение.
  • Развитие инфраструктуры: Создание необходимой инфраструктуры для ИИ, такой как системы сбора данных, высокоскоростной интернет и вычислительные мощности, увеличивает финансовое бремя. Это может стать существенным барьером, особенно в отдаленных или слаборазвитых регионах.

Зависимость от технологий и возможные неудачи

  • Проблемы с надежностью: Зависимость морской индустрии от технологий искусственного интеллекта создает риски, связанные с отказами или сбоями в работе систем. Технические сбои могут привести к значительным перебоям в работе и финансовым потерям.
  • Нехватка навыков: Внедрение и обслуживание систем ИИ требует специальных знаний и навыков. Необходимо постоянно проводить тренинги и обучение, чтобы персонал мог эффективно управлять и использовать технологии ИИ.
  • Адаптивность: Быстрое развитие технологий ИИ приводит к тому, что системы могут быстро устаревать. Для поддержания актуальности и эффективности систем ИИ необходимы постоянные обновления и адаптации, что может быть сложной и ресурсоемкой задачей.

Этические проблемы и проблемы конфиденциальности

  • Конфиденциальность данных: Системы искусственного интеллекта опираются на огромные объемы данных, что вызывает опасения по поводу конфиденциальности и безопасности конфиденциальной информации. В морской индустрии проблемы с конфиденциальностью данных могут возникнуть из-за сбора и использования данных, связанных с передвижением судов, рыболовством и мониторингом окружающей среды. Обеспечение того, чтобы сбор и использование данных соответствовали законам и нормам о конфиденциальности, крайне важно для защиты отдельных людей, компаний и служебной информации. В то время как данные о дикой природе могут быть общедоступными, оперативные данные с судов и конкретные методы рыбной ловли могут быть конфиденциальными и требуют осторожного обращения.

Эти проблемы подчеркивают необходимость тщательного планирования и управления, чтобы обеспечить успешную интеграцию ИИ в морскую индустрию. Решение этих вопросов имеет решающее значение для использования всего потенциала ИИ и одновременного снижения рисков.

Будущее искусственного интеллекта в морской индустрии

Автономные суда

Интересная идея, которая может стать реальностью в ближайшем будущем, - разработка автономных судов, управляемых ИИ. Речь идет о создании кораблей, которые смогут работать самостоятельно, без вмешательства человека, используя передовые системы ИИ для навигации, принятия решений и проведения операций. Они способны изменить судоходную и рыболовную отрасли, повысив эффективность, снизив количество человеческих ошибок и минимизировав воздействие на окружающую среду. Одной из ведущих компаний в этом проекте является Rolls-Royce, которая продвигает технологии в рамках своей программы Ship Intelligence. Кроме того, американская некоммерческая организация ProMare в сотрудничестве с IBM инициировала независимый проект корабля под названием "The Mayflower".

Рис. 5. Автономный исследовательский корабль "Мэйфлауэр".

Улучшенный мониторинг окружающей среды

Достижения в области компьютерного зрения, такие как модели YOLO (You Only Look Once) - передовая технология обнаружения объектов с помощью искусственного интеллекта, - могут привести к улучшению мониторинга морской среды. Эти достижения позволят своевременно обнаруживать экологические угрозы, такие как незаконный лов рыбы и загрязнение окружающей среды, что позволит более эффективно реагировать на них и защищать морские экосистемы.

Заключение

ИИ изменил морскую индустрию, улучшив мониторинг, правоприменение, точность данных и устойчивые практики. Такие технологии, как отслеживание в реальном времени, предиктивная аналитика и продвинутые модели вроде YOLOv8 , дали нам беспрецедентное понимание и контроль над морской средой. 

Однако, принимая эти технологические достижения, важно уравновесить их с усилиями по сохранению природы. Убедиться в том, что технологии поддерживают и укрепляют природоохранную деятельность, не причиняя вреда, крайне важно для устойчивого и эффективного управления морскими ресурсами, сохраняя наши океаны для будущих поколений. Такая синергия между искусственным интеллектом и охраной природы обещает более здоровое морское будущее.

Любопытно узнать о достижениях в области компьютерного зрения? Присоединяйся к нашему сообществу и изучай наши Ultralytics Docs или GitHub, чтобы узнать о последних обновлениях. Чтобы узнать больше о применении ИИ, ознакомься с такими решениями, как "Самостоятельное вождение" и " Здравоохранение".

Логотип FacebookЛоготип ТвиттераЛоготип LinkedInСимвол копирования-ссылки

Читайте больше в этой категории

Давай вместе построим будущее
искусственного интеллекта!

Начни свое путешествие с будущим машинного обучения