AI 助力生態旅遊照片，追蹤南極企鵝行為變化
如果有一天，你正在南極冰天雪地中進行冒險之旅，拍下了可愛的阿德利企鵝的照片。現在，再想像這些照片在科學研究中發揮了關鍵作用。這正是科學家團隊所完成的壯舉——利用人工智慧（AI）將遊客的照片變成追蹤和了解企鵝族群的寶貴工具。
來自石溪大學的電腦科學家、生態學家和統計學家組成的研究團隊，與美國地質調查局的一位同事合作，找到了使用人工智慧（AI）分析生態旅遊者拍攝的照片的方法。他們的研究結果發表在開放獲取期刊《PLOS ONE》上，重點是利用 AI 來研究阿德利企鵝，這是一種在監測南極環境變化中日益重要的物種。
阿德利企鵝被認為是一種「指標物種」——也就是能幫助科學家了解氣候變化的環境晴雨表。但由於牠們的棲息地偏遠，研究起來相當具有挑戰性。幸運的是，現代的兩個趨勢為研究人員帶來了新的可能性：智能手機攝像頭的普及以及生態旅遊的興起。如今，許多冒險旅行者前往南極，拍攝了無數野生動物的照片和視頻，其中包括阿德利企鵝。如果這些遊客拍攝的照片可以成為科學家的寶貴數據呢？這正是這項新研究背後的想法。
為科學家提供暖化新線索
在觀察地面生態或地形時，挑選合適的照片有助於呈現細節。建議選擇：
主題清晰的照片：讓關鍵景物聚焦且無干擾。
良好的光線條件：避免陰影過重，確保細節清楚呈現。
色彩與構圖適中：鮮明的色彩和和諧的構圖能增強觀察效果。
以上照片由 Heather Lynch (CC-BY 授權)、Liam Quinn (CC-BY-SA 授權) 與 Flickr 用戶 Outward_bound (CC-BY-NC-ND 授權) 提供。
研究人員利用了一種名為「分割萬物模型」（Segment Anything Model，SAM）的 AI 技術，這種技術可以識別和分析照片中的特定元素。他們的目標是定位並追蹤遊客所拍攝的各種圖像中的阿德利企鵝群。但在 AI 發揮作用之前，團隊必須使用數位高程模型來對地面照片和衛星影像進行對齊和匹配。當影像對齊完畢後，SAM 開始發揮作用，識別企鵝並理解牠們在每張照片中的環境。
通過使用 AI 來分析照片，研究人員能夠隨時間追蹤企鵝群體，為了解牠們的移動和行為提供了一個獨特的窗口。他們發現，阿德利企鵝經常根據天氣狀況進行遷徙，這為科學家提供了有關全球暖化如何影響牠們環境的新線索。此外，他們還監測了企鵝群的規模，這能揭示企鵝族群健康狀況以及棲息地質量的重要細節。
這種創新的方法結合了 AI 和公民科學的優勢。生態旅遊者只需在冒險過程中拍照，就無意中為科學研究作出了貢獻，這些研究有助於保護這些標誌性的南極居民。通過先進的 AI 模型分析照片，科學家能夠收集到之前幾乎不可能獲得的數據，且無需干擾企鵝的自然棲息環境。
因此，下次你拍下度假照片時，請記住——你的照片或許有朝一日會用來解開我們星球上最偏遠、最迷人的地方的秘密。相關成果發表於開放期刊《PLOS ONE》。
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首圖來源： Heather Lynch (CC BY 4.0)
圖片來源：Heather Lynch、Liam Quinn、Outward_bound (CC BY 4.0)
參考論文：
Penguin colony georegistration using camera pose estimation and phototourismPLOS ONE
延伸閱讀：
1、【獸誌揭秘】企鵝聰明藉著浮冰移動 完成遠距離遷徙壯舉
