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当AI助力防鲨,我们能否与“海洋杀手”和谐共处?

发布时间:2018-04-10 09:15:10  来源:脑极体   编辑:张宏伟  背景:

  文/脑极体

  最近,斯皮尔伯格导演的《头号玩家》正在热映,彩蛋多多,兼之情怀满满,一时好评如潮。然而,小π却对这位导演没有太多好感,因为我无论如何都忘记不了《大白鲨》给我幼小的心灵带来的深深恐惧,以至于多年以后,我遇水就躲,成长为一名光荣的旱鸭子。

  鬼魅的游动,锋利的牙齿,冷酷的线条,再加上嗜血的本性,都让鲨鱼成为了度假海滩上最令人不寒而栗的话题。它的出现,往往会给无限好风光的海边美景蒙上一层看不见的阴云。

  以澳大利亚为例,根据公益研究组织Shark Research Institute(SRI)统计的数据,过去十年间,澳大利亚因鲨鱼攻击而致死的人数平均每年达2.1人左右,而在过往的历史上,一年之内最多曾有9人丧生于鲨鱼之口(1929年)。

  这个数据表面上看起来并没有那么惊悚,但实际上鲨鱼袭击致死事件只要发起一起,就会持续性地吓退附近整个地区的居民和游客,给当地的旅游业带来毁灭性的打击。

  因此,防鲨、驱鲨就成了海滩经营者们不得不面对的棘手难题。目前,常见的手段主要有以下三种:

  驱鲨电缆。将一定长度的特制电缆放置在沙滩附近的海底,该电缆可释放低频电脉冲驱赶试图靠近有人的海洋区域,以保护游客的生命安全,目前南非部分海域采用的就是这种方法。

  鲨鱼追踪。OCEARCH是一家非盈利的鲨鱼研究机构,该机构在鲨鱼身上置入小型追踪器,以实时定位、监测鲨鱼的活动情况,该项目主要目的是为了保护日益稀少的鲨鱼,但现在也可为游客和海滩管理人员提供鲨鱼出没的警示。

  防鲨网和Drum Line。Drum Line是一种专门的猎鲨工具,一般的形制是浮标上系有两条牵引链,一条用以固定在海底,一条放置鱼钩、诱饵在水中浮动。它经常和防鲨网配套出现,简单高效地阻止了鲨鱼的进犯。

  不过,上述三种手段都存在着这样或那样的问题。

  比如,驱鲨电缆虽然科学,但是挡不住个别耐受性比较强的鲨鱼同志可以一跃而过,寻找自己潜在的美食;然而,鲨鱼袭击不是一道数学概率题,只要有一点纰漏,都会给海滩的旅游观光产业带来致命影响。

  又如,鲨鱼追踪虽然理论上可行,但是给每一条鲨鱼都装上追踪器显然不现实,不管是经济成本,还是操作难度,都让这一手段有些异想天开的色彩。

  再如,防鲨网和 Drum Line 的使用虽然大幅减少了鲨鱼袭击事件,但是,这组工具经常会误伤其他无辜的鱼类。同时,落入Drum Line和防鲨网的鱼类,如果不能及时放生,致死率是相当高的;这将会导致鲨鱼数量的急剧减少,最终使用该工具海域的生态平衡将受到严重威胁。

  由此看来,前两种手段防鲨、驱鲨效果有限,而唯一有效的防鲨手段(防鲨网/Drum Line)却背离了我们的初衷——防鲨、驱鲨,而不是杀鲨,以保证人类和海洋生物和平共处,各取所需。

  深受鲨鱼袭击之苦的澳大利亚的科技公司最近就将AI应用到了防鲨、驱鲨领域,相关产品已展现出了良好的使用效果和广阔的商业前景。

  Little Ripper

  这是由一家名为The Ripper Group的澳大利亚科技公司开发的用以鲨鱼预警的无人机项目。

  Little Ripper与其他无人机相别,最大的区别就在于它内置了一款可快速识别鲨鱼的AI系统——SharkSpotter。这一AI的识别鲨鱼能力的形成,是建立在深度学习开发者搜集到的澳洲鲨鱼袭击频发海域的影像资料的基础上的

  以前的鲨鱼预警虽然也使用了无人机,但是识别鲨鱼主要依靠人工肉眼完成,正确率只有三成左右;而SparkSpotter在鲨鱼识别上的正确率则能达到90%。除了正确率高以外,该AI识别系统识别速度也比人工快很多,几乎能做到实时识别——这部分节省出来的时间对于那些浑然不觉的潜在受害者无疑是十分宝贵的。

  Little Ripper除了能快速识别鲨鱼外,还整合了一系列非常实用的防鲨、驱鲨功能:

  当AI 监测出游客所在的附近水域有鲨鱼靠近时,无人机的警报系统将会被自动触发,提醒冲浪者或戏水者尽快返回海岸;

  倘若有人受困,无人机还能直接将自身携带的充气筏和救生衣投放至水面,供受困人使用;

  为了确保受困人能够全身而退,及时脱险,Little Ripper还会向周边使用特制的电子驱鲨器(Electronic Repellent)。

  如此以来,Little Ripper 实现了“识别-预警-救援”三位一体,不仅比以往的防鲨、驱鲨方式更高效,还更有助于保护该海域的生态平衡。目前,这一设备已经被新南威尔士州超过40个海滩、昆士兰州的8个海滩所采购、使用。

  Clever Buoy

  AI无人机Little Ripper虽然给防鲨、驱鲨提供了一种新思路、新手段,但是却也有着自身的局限性,即它的性能受到天气状况和海水能见度的极大影响;换言之Little Ripper在天气糟糕或海水浑浊的情况下,防鲨、驱鲨的效果就大打折扣了。

  澳大利亚另一家科技公司Sharks Mitigation Systems(SMS)基于以上考虑,尝试从另外一个角度解决这个问题。

  SMS 的创始人Crag Anderson 在采访中指出:“海洋中的每一种生物都有自己独特的游动模式,就像每人都有独特的指纹一样。”

  该公司研制出一套名为Clever Buoy 的鲨鱼预警系统,其工作原理是在有人活动区域的附近海底安装一个以AI 技术为内核的声呐探测系统。这一声呐系统对研究人员提供的各类鱼类的游动模式的资料进行了深度学习,平均每四秒就能完成对周边海域的扫描,一旦识别出附近有游动的鲨鱼,该系统会自动通过浮标及卫星将这一信息传递给海滩安全的管理人员,由他们决定是否对游客发布鲨鱼警报。

  相较于Little Ripper应用场景的局限性,Clever Buoy适用性更强,同时这也就意味着受其保护的游客们也将更安全。

  其实,根据统计数据上来看,鲨鱼对人类的主动攻击(Unprovoked Attack )要远远少于人类对鲨鱼的主动猎杀(Unprovoked Fishing),平均每年因鲨鱼攻击而致死的人数基本上都是个位数,而人类出于自己的经济利益以及所谓的“迫害妄想症”(Paranoid)而主动捕捞的鲨鱼岂止千万。

  鲨鱼背上“海洋杀手”、“吃人狂魔”的恶名,很大程度上是受到了近几十年来大众传媒(报纸、电影、电视)夸大宣传的影响。野生动物对于人类的危险始终都在,与它们的接触不可避免地会出现冲突、乃至伤亡,这是生命的本性使然。人类出于自身在休闲、放松时的心安理得,而大肆将鲨鱼攻击的小概率宣传为大概率、乃至本质,最后导致对特定物种的大规模捕捞、猎杀,这无论如何,看起来都是自私无比的。

  或许,有了AI的助力,困扰海滩多年的“人造”噩梦终将得到和平解决,而我们也能最终能在海滩上实现人与自然的和谐共处:与鲨共舞。




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