据外媒Neowin报道，微软将野生动物灭绝视为一个重要问题。这家科技巨头近期的目标是提高对“生物多样性危机”的认识，并与世界自然基金会合作提供相关课程。

而英国《自然》网站在近日的报道中指出，越来越多科学家正在将人工智能用于生物多样性保护领域。他们通过分析大量数据，监测生态系统，找出一段时间以来的趋势，应对生物多样性丧失这一难题，并挽救濒危物种。

人工智能承担拯救物种重任

现在，物种的消失速度是数百万年前的数万倍，多达100万个物种濒临灭绝。鉴于此，联合国2020年制定了一个目标：到2030年，地球上至少有30%的土地、淡水和海洋以某种形式得到保护或养护。迄今为止，世界上仅约15%的陆地和7%的海洋受到了某种程度的保护。

国际非营利组织“未来社会”的创始人尼古拉斯·米艾表示，尽管人工智能目前“并不完美”，但可能会加速重要发现，非常需要人工智能专家参与设计模型，以及收集、标记、质量检查和解释数据。

英国非营利组织Conservation AI正在将人工智能技术用于各种生态项目。该组织专家表示，没有人工智能，人类可能永远无法实现联合国提出的濒危物种保护目标。德国维尔茨堡大学生态学家约格·米勒团队的研究已经证明，人工智能工具可从录音中识别动物物种，从而帮助量化热带森林的生物多样性。

在10月17日发表于《自然·通讯》杂志上的一项研究中，科学家使用人工智能分析了厄瓜多尔Chocó地区动物的“声景”，该地区以丰富的物种多样性而闻名。他们在43块代表不同恢复阶段的土地上放置了记录器，记录动物的“声景”。这些土地囊括未受森林砍伐影响的林地、已被砍伐但随后被遗弃并开始再生的地区，以及用于可可种植园和牧场的土地。随后，他们将录制的音频文件交给专家，专家们鉴定出183种鸟类、41种两栖动物和3种哺乳动物。

研究人员还将他们的录音输入“卷积神经网络”（CNN），该模型可识别鸟类的声音。结果显示，CNN能够识别出专家已鉴定的183种鸟类中的75种，但该模型的数据集有限，仅包含该地区可能出现的77种鸟类。这一研究表明，人工智能可利用声音对热带地区的物种进行更全面的识别，现在需要的只是人类收集更多数据。

我国已实现智能拯救湖濒危物种

海拔3300米的青海湖中有两宝，一是裸鲤，二是鸟。它们循环共生构筑了青海湖独特的“水-鱼-鸟”生态链。上世纪六七十年代起，由于人为大量捕杀、河道萎缩、水域日益退化等影响，裸鲤的数量一直在减少，到2002年蕴藏量跌至2592吨，2004年被列为濒危物种。

每年春夏之交，裸鲤会从青海湖洄游到淡水河产卵，溯游越远，鱼卵孵化越久，幼鱼成活率就越高。然而从布哈河到哈尔盖河的洄游河道长达300公里，裸鲤要历经河坝阻隔、支流搁浅和鸟类捕食，这也使得人们实时追踪偷捞、科学监测的难度增大，野生守护与监管困难重重。

2019年初，云从科技开始探索濒危物种保护技术，并结合实际场景调试研发，2020年投入到了对裸鲤的科学监测中。

青海湖的主要入湖河流泉吉河，其阶梯状的河道是专门为裸鲤洄游而改造的河坝，但这也加大了“识鱼”的难度。云从科技在复杂多变、光线反射的水流环境中，用中高空摄像头捕捉河景图像，通过视频流的智能数据分析识别生物属性特征，从而追踪裸鲤的运动轨迹，实现全方位的裸鲤监测与保护。

青海湖裸鲤救护中心从2002年起，开始进行人工增殖放流。云从科技通过前端智能感知技术进行鱼体的精细定位，结合“跟踪”“多边形感兴趣区域”等技术，可以统计任何时间点或时间段内，一个或者多个、规则或不规则区域中的鱼数，并返回每条鱼的坐标位置与移动方向等属性，有效帮助科学探索裸鲤繁育数量及生态分布。

到底是如何实现的？

微软详细介绍了自然环境保护主义者利用其AI服务帮助濒危物种的一些方法。突出的工具和模型正在帮助这些科学家以更好的方式收集和分析数据。已狮子为例：

首先，面部和模式识别技术可用于监测狮子的种群情况。这涉及使用诸如卷积神经网络（CNN）的深度学习架构来对捕获的高质量图像进行分类，然后结合OpenCV和Caffe框架用于实际面部识别。以类似的方式，Azure被用来识别长颈鹿躯干上的独特标记，速度比以前更快。

研究人员还部署了Azure工具和人工智能，以监测人类对灰熊种群的影响。这涉及使用DNA采样和GPS项圈跟踪每只灰熊，以了解它们与总体种群数量及其栖息地的关系。此外，微软云平台上的机器学习模型帮助环保主义者获取有关鲸鱼体型和健康状况的数据。这也利用了CNN，就像用于监测狮子的面部识别技术一样。

此外，作为微软AI for Earth项目的获奖者之一，生态学家Heather J. Lynch正在接受对她的AI应用程序的支持，这种应用程序允许实时跟踪北极企鹅。生成关于该物种种群的估计是她工作中不可或缺的一部分，并且利用计算机视觉来搜索卫星图像中难以找到的标记，这些标记帮助她完成了这项任务。

最后，这家总部位于雷德蒙德的科技巨头突出了Elephant Listening Project项目，该项目去年获得了一笔赠款。该倡议的主要目的是通过使用人工智能来识别和分析大象声音的记录来保护森林大象物种。这有助于创建所谓的“大象词典”，帮助研究人员不仅能够理解大象的“交流”，还可以根据他们发现的信息更多地协调他们的保护工作。

模拟人类活动的影响

除实时监测生物多样性以外，人工智能还可用来模拟人类活动对生态系统的影响，并重建历史变化。例如，研究人员利用人工智能发现了淡水生态系统中长达一个世纪的环境退化是如何导致生物多样性丧失的。

尽管有充分的证据表明，人类活动导致了河流和湖泊的生物多样性丧失，但科学家对哪些环境因素的影响最大却知之甚少。英国伯明翰大学研究进化生物系统的露易莎·奥尔西尼指出，长期数据对于将生物多样性的变化与环境变化联系起来，并确定可实现的保护目标至关重要。

奥尔西尼团队利用人工智能开发了一个将生物多样性与历史环境变化联系起来的模型。在今年早些时候发表于《eLife》杂志的一项研究中，该团队获得了过去一个世纪湖泊沉积物中植物、动物和细菌留下的遗传物质，她们对沉积物层进行了年代测定，并提取了环境DNA进行测序，然后使用人工智能，将这些数据与气象站的气候信息、直接测量和全国调查的化学污染数据相结合，以确定数据之间的相关性。

结果显示，杀虫剂和杀菌剂的使用，加上极端温度事件和降水，可解释该湖90%的生物多样性损失。研究人员表示，使用人工智能的主要好处是它不受假设和数据驱动。人工智能可从过去的数据中“学习”，并以比以往更高的准确性预测生物多样性的未来趋势。

文章来源： 科技日报，cnBeta，上观新闻，奇幻百香果TV6