По статистике около 96 африканских слонов ежедневно умирают от рук браконьеров, что заставляет волноваться защитников природы, опасающихся исчезновения этих великолепных животных. Это произойдёт, если тенденция не изменится. Сейчас ученые возлагают надежды на новый инструмент, оснащенный искусственным интеллектом, который может помочь работникам живой природы против браконьеров.

PAWS, что расшифровывается как Protection Assistant for Wildlife Security – «Помощник защиты безопасности дикой природы», это недавно разработанная интеллектуальная система, которая в ответ на данные о предыдущих операциях браконьеров составляет маршруты патрулей так, чтобы они проходили через предполагаемые новые места их охоты. Эти маршруты перемешиваются, чтобы браконьеры не смогли предугадать появление патруля. Благодаря машинному обучению искусственный интеллект может делать новые выводы при добавлении данных.

Милинд Тамбе (Milind Tambe), профессор информатики Университета Южной Калифорнии, задумался над решением проблемы браконьерства при помощи ИИ после того как посетил конференцию «Глобальная инициатива по спасению тигров» (Global Tiger Initiative), где, как он говорит, у него открылись глаза на угрозу исчезновения тигров и слонов.
«Я узнал, как нелегко приходится животным, о которых я рассказывал детям сказки на ночь», – говорит Тамбе.

В 2013 году он собрал группу аспирантов для работы над тем, что потом стало PAWS. Ядро алгоритма PAWS основано на играх для обеспечения безопасности, подмножестве теории игр, где защитник пытается оптимизировать ограниченные ресурсы для предотвращения атак. Используя теорию игр для обеспечения безопасности, Тамбе построил алгоритмы, которые используются Министерством внутренней безопасности, Администрацией транспортной безопасности и Береговой охраной – они помогают понять, в каких местах лучше расположить агентов для помехи контрабандистам и террористам.

Фэй Фанг (Fei Fang) , один из аспирантов, работающих над PAWS, не так давно написал статью о том, как игры для обеспечения безопасности могут быть использованы для предотвращения преступлений против диких животных. Фанг придумал выражение «Зелёные игры безопасности» для описания данной области. PAWS впервые использовала эту теорию на практике (подробнее о других технологиях, используемых для защиты дикой природы – здесь).

Успех в полевых условиях

Команда Тамбе сотрудничала с Национальным парком королевы Елизаветы в Уганде. В органах защиты дикой природы в Уганде хранятся данные о браконьерстве за последние 14 лет. База данных включает более 125000 наблюдений, основанных на наблюдениях за животными, силках, останках животных, а также других признаках браконьерства, все с GPS-координатами. Используя эти данные, Тамбе и его ученики построили первую версию PAWS для пробного запуска.

После успешного испытания в Уганде PAWS был доставлен в Малайзию для более крупного исследования в 2014 году, где команда быстро поняла, что им требуется дополнительная топографическая информация о местности. Первые маршруты для некоторых рейнджеров оказались очень тяжелыми.

После этого результаты PAWS по количеству обнаруженных на километр следов деятельности животных и человека значительно превысили результаты предыдущих патрулей. Опыт в этой области помог Фангу и команде доработать программу ещё больше.
«Мы узнали из собственного опыта, из первых рук», – комментирует он – «Ведь мы должны знать, как работают патрули».

В опубликованной статье Фанг и команда предупреждают, что патрули не всегда попадали на браконьеров, однако данные показывают, что PAWS их направляет в нужную сторону, а так же предоставляет ценные предложения для планировщиков патрульных.

Никаких арестов не было ещё сделано благодаря PAWS, но все может измениться в этом году, когда PAWS вернут в Национальный парк королевы Елизаветы для более обширного использования.

В отличие от других инструментов, PAWS работает не вместо, а вместе с рейнджерами. Тамбе говорит, что в то время как PAWS лучше подходит для анализа данных и обеспечения случайных маршрутов патрулей, люди лучше в других исследованиях и в контроле выполнения ориентиров.

«Необходимо сотрудничество искусственного и человеческого интеллекта», – комментирует Тамбе.

Высокотехнологичные рейнджеры

Органы защиты дикой природы Уганды уже имеют опыт работы с передовыми технологиями для лучшего понимания браконьеров. Одна такая стратегия называется SMART, что расшифровывается как Spatial Monitoring and Reporting Tool – «Пространственный мониторинг и отчетность». Это база данных, которая собирает GPS-метки наблюдения от каждого патруля, и это помогает Государственным органам охраны природы и окружающей среды Уганды увидеть полную картину, как говорит Энди Пламтре (Andy Plumtre), директор программы «Рифт Альбертин» (Albertine Rift) общества охраны дикой природы.

Эта программа помогла увеличить популяцию слонов с 2,497 до 5,739 за 9 лет (с 2005 по 2014 год).

«Уганда – это история успеха», – комментирует Пламтре – «Они умеют контролировать браконьерство».

PAWS расширит охват территории благодаря более глубокому анализу и генерируемым машиной маршрутами. Случайность при выборе маршрутов поможет выявить коррумпированных рейнджеров, которые сообщают преступникам о патрулях.

Создание патрулей более умным и эффективным способом может даже иметь далеко идущие последствия за пределами непосредственного сохранения животных. Пламтре говорит, что госорганы охраны природы и окружающей среды Уганды тратят от 50 до 90 % бюджета на патрули. Если патрули будут более эффективны, то оставшиеся деньги могут пойти на развитие туризма, вырубку растений, мешающих жить другим растениям, и агентурные операции, останавливающие торговлю дикими животными, которая проходит через Уганду из других частей Африки.

Помимо улучшения стратегий патрулирования в будущем, PAWS может способствовать сокращению контрабанды диких животных и даже спроса на такую продукцию, как слоновая кость, используя социальное давление на потребителей, как говорит Тамбе.

Он добавляет, что использование интеллектуальных технологий для «Зеленых игр безопасности» было находкой для своей области, однако самым потрясающим было то, что он покинул лабораторию и увидел экосистемы, которые пытался защитить, что было действительно приятно.

«Строить теории и математические модели и восхищаться своими успехами очень легко» – говорит Тамбе: «Но только когда видишь эти места воочию, ты понимаешь, как важно не допустить исчезновения этого с лица Земли».

 

Источник: National Geographic