人工智能如何帮助保护台湾地区濒临灭绝的豹猫

作者 Melody Tu

台湾豹猫的得名的原因显而易见。其大小与家猫无异,但皮毛上却有着美丽的花斑图案。

关于台湾仅存的本土野生猫科动物豹猫为何濒临灭绝,同样也没有争议。

该岛中部地区,豹猫的自然栖息地与许多开发项目重叠,在这里生活的豹猫还不到 500 只。而在其他农村地区,由于交通流量的增加,猫经常成为车祸的受害者。

为了维持豹猫的数量,台湾政府、动物保护组织、研究人员以及人工智能专家一直在共同努力拯救这一物种。

DT42 是台湾一家致力于深度学习的初创企业,他们和一个由国立中兴大学 (NCHU) 机械工程助理教授 Ya-Yu Chiang 带领的研究团队正在就台湾高速公路管理局发起的人工智能项目开展合作,目的是在豹猫靠近公路时发现它们,并将它们挡在安全的地方,从而减少道路上的豹猫死亡率。

发现路边的豹猫

在台湾保护豹猫所面临的一个主要挑战就是该领域缺乏资源和网络基础架构。在这种动物的农村栖息地,建立基于云的人工智能检测所需的网络是不可行的。

警示司机小心野生动物的交通标志虽已就位,但并没有减少野生动物被撞的数量。边缘人工智能系统可以提供更有效的方式来警示司机附近有豹猫出没。

DT42 是 NVIDIA 开始计划的成员之一,他们通过 Amazon Web Services 开发了一个用户友好的、基于 GPU 的云平台,帮助 NCHU 的研究人员训练一个识别豹猫的人工智能模型。该图像识别模型部署在 NVIDIA Jetson TX2 边缘设备上,可以在野生动物热点地区检测到豹猫。

当其中一个设备发现一只猫离路太近时,就会发出机械警告。警报系统播放的声音旨在让动物远离过往车辆。此外,道路上闪烁的灯光也会吸引动物的注意,以防止它们走到路上。

DT42 的创始人兼首席执行官 Tammy Yang 说:“在考虑了尺寸、散热、价格、设备稳定性和灵活性等所有因素之后,Jetson TX2 是我们部署人工智能模型的最佳硬件选择。关于训练,AWS 云平台上的 GPU 资源很容易使用,任何人都可以上传豹猫图像,帮助训练和细化神经网络,从而提高识别精度。”

该公司使用 NVIDIA Jetson TX2 对其边缘推理算法进行了优化,将检测快速移动的豹猫的时间缩短到不到半秒。短时间的反应至关重要,可在动物跑到公路上之前及时发现并发出警报。

继续开展保护对话

从 2015 年到 2018 年,平均每月都有一只豹猫死于车祸。自从在台湾中部一个试验区部署人工智能系统以来,三个月里只发生了一起与豹猫有关的碰撞,并且这只豹猫幸存了下来。本月早些时候,该系统首次记录了阻止豹猫过马路的实例

基于这些初步成果,NCHU 研究人员和台湾政府希望启动更多的人工智能开发项目。

Chiang 说:“继豹猫保护计划取得成功之后,我们会扩大监空范围,并与政府商讨推行新计划,继续支持豹猫保护工作。”

研究人员还计划将该项目扩展到其他野生动物,包括濒危的中国雪貂獾和蒙面棕榈果子狸。

Yang 说:“我们致力于利用深度学习为世界做出贡献,我们期待看到更多的人和组织加入到这样有意义的保护项目中来。”

最近,台湾公共电视台播出了关于豹猫保护项目的专题节目,引起了政府的关注,并引发了关于保护豹猫法律必要性的讨论。