전 세계 멸종 위기에 처한 야생 동물을 추적하고 보호하기 위해 인공 지능을 사용하는 방법

열대우림 캐노피 높이에 매달려 있는 멸종 위기에 처한 제프리거미원숭이는 과학자들이 찾기 어렵고 추적하기 어렵습니다.

그래서 생물학자 제나 로슨(Jenna Lawson)은 코스타리카의 무성한 오사 반도(Osa Peninsula) 전역의 나무에 350개의 오디오 모니터를 숨겨 감시했습니다.

이 장치는 일주일 동안 숲과 주변 시골의 소리를 녹음하여 로슨이 이 모든 것을 수년 동안 들을 수 있을 만큼 많은 데이터를 수집했습니다.

대신, 그녀는 거미원숭이의 울음소리를 즉시 인식하고 동물이 어디로 이동했는지 감지하도록 훈련된 인공 지능 시스템에 이를 입력했습니다. Lawson이 2021년 프로젝트를 시작했을 때 세계 최대 규모의 음향 야생 동물 연구 중 하나인 이 연구에서는 소중한 야생 동물 보호 구역의 건강에 대한 우려스러운 결과가 드러났습니다.

올 여름 학술 저널 사이언스(Science)에 발표된 논문에 따르면, 모든 식물과 동물 종의 약 28%가 현재 멸종 위기에 처해 있기 때문에 AI를 활용한 야생 동물 감시가 “긴급히 필요하다”고 합니다. 네덜란드와 덴마크 대학의 연구자들은 기계 학습 기술이 생물 다양성 보존에 도움이 될 수 있는 “엄청난 양의 데이터를 처리하고 소리 패턴을 발견하여 더 빠르고 저렴하며 더 나은 생태학 연구를 가능하게” 할 수 있음을 보여주었습니다. 하지만 많은 기술적 과제가 남아있습니다.

기술 대기업 Microsoft의 Good Lab을 위한 자선 AI는 이번 달 지구상의 가장 거친 곳을 도청하기 위한 새로운 종류의 하드웨어 및 컴퓨팅 시스템을 통해 이러한 기술적 과제 중 일부에 답할 수 있기를 희망한다고 발표했습니다.

마이크로소프트의 수석 데이터 과학자 후안 라비스타 페레스(Juan Lavista Ferres)는 지난주 연구팀이 새로운 기술 테스트를 준비하고 있던 콜롬비아에서 화상 통화를 통해 인터뷰에서 “이러한 외딴 곳은 생물 다양성 관점에서 지구상에서 가장 중요한 장소이기도 하다”고 말했다. 접근하다.

태양광과 에너지 효율적인 AI 컴퓨터 칩으로 구동되는 이 장치는 사람의 개입 없이 몇 주가 아닌 몇 년 동안 작동할 수 있습니다. 그리고 그들은 저궤도 위성을 통해 정기적으로 데이터를 온라인으로 전송할 수 있습니다. 그것은 Solar-Powered Acoustic and Remote Recording Observation Watch의 약자인 Sparrow라고 불립니다.

안데스 대학의 AI 중심 연구 센터 소장인 파블로 아르벨라에즈(Pablo Arbelaez)는 첫 번째 참새 테스트가 콜롬비아 최대 강인 막달레나 강을 따라 있는 정글 보호구역에서 이루어질 것이라고 말했습니다. 결국 연구자들은 삼림 벌채와 이를 되돌리려는 노력이 재규어, 푸른부리 파우질 새, 거미원숭이 및 기타 멸종 위기에 처한 종의 개체군 행동에 어떤 영향을 미치는지 더 잘 이해할 수 있기를 희망합니다.

Microsoft 본사와 가까운 또 다른 프로젝트에서는 워싱턴 주의 캐스케이드 산맥(Cascade Mountains)의 숲을 모니터링할 예정입니다. Lavista Ferres는 2025년 말까지 아마존 열대 우림의 외딴 곳부터 콩고 민주 공화국의 고릴라 서식지에 이르기까지 모든 대륙에 장치를 보유할 계획입니다. 그런 다음 광범위한 연구자가 실시간으로 액세스할 수 있도록 “오픈 소스”로 제공되지만 민감한 위치 데이터를 모호하게 만드는 조치가 적용됩니다.

Lavista Ferres는 “우리가 원하지 않는 것은 밀렵꾼들이 동물의 위치를 ​​파악하기 위해 이러한 장치를 사용하는 것입니다.”라고 말했습니다.

3년 전 임페리얼 칼리지 런던(Imperial College London)에 있던 Lawson이 야심 찬 생체 음향 연구를 수행하게 된 것은 코스타리카 거미원숭이 서식지에 대한 침해에 대한 우려였습니다. 그녀는 야생 동물 관광을 장려하여 생물 다양성을 보존하려는 코스타리카의 수십 년간 노력의 보석인 코르코바도 국립공원 외부에 녹음 장치를 설치하도록 토지 소유자를 설득했습니다.

지역 환경운동가이자 곤충 과학자인 짐 코르도바 알파로(Jim Córdoba-Alfaro)는 “그녀는 기본적으로 거미원숭이가 정말 심각한 상황에 처해 있다는 것을 깨달았습니다.”라고 말했습니다. 작년 후속 방문에서 그와 로슨은 AP 통신 기자와 함께 개인 보호구역을 횡단하여 원숭이를 관찰하고 오디오 모니터를 확인했습니다.

코스타리카 전역에서 흔히 볼 수 있고 들을 수 있는 카리스마 넘치는 카푸친 원숭이와 시끄럽기로 악명 높은 짖는 원숭이에 비해 거미 원숭이는 인간과 인간이 가져오는 변화를 훨씬 더 경계합니다.

“그들은 여기에 있는 영장류 중에서 가장 예민합니다.”라고 Lawson은 말했습니다. “거미원숭이는 문제의 조짐이 보이면 가장 먼저 떠나는 동물입니다. 그들이 생존하려면 성숙한 2차 및 1차 숲이 필요하기 때문에 숲이 복원되면 가장 마지막으로 돌아오는 동물이 될 것입니다.”

2023년 3월 런던 왕립학회는 오디오 모니터를 통해 밝혀진 내용에 대한 로슨의 연구 결과를 발표했습니다. 거미원숭이는 포장도로 근처나 지역의 보호받는 국립공원을 양분하는 팜유와 티크재를 수확하는 농장 근처에는 가지 않았습니다. 이는 오사 반도를 넘어 범위를 확장하기 위해 정부가 지정한 야생 동물 통로가 제대로 작동하지 않고 설계되지 않았음을 의미합니다. 그녀는 다시 돌아와 그 결론을 지역 공무원들에게 발표했습니다.

몇 시간의 수색 끝에 거미원숭이 무리가 나타나 자신들을 발견한 인간들을 내려다보고 있었습니다. 잠시 후, 그들은 다시 길을 떠났습니다. 가느다란 팔과 잡을 수 있는 꼬리를 뻗어 나무를 붙잡고 거미 같은 곡예로 천개를 가로질러 스스로를 추진했습니다.

올해 초 발표된 사이언스(Science) 논문에 따르면, 동물 소리의 무인 음향 탐지는 열대 우림뿐만 아니라 다양한 생태계에서 가치가 있다고 합니다. 예를 들어, 선원들이 선박 수로를 통과한다고 들리는 큰 수염고래와 선박의 충돌을 피하는 데 도움이 될 수 있습니다.

라비스타 페레스(Lavista Ferres)는 정글 모니터를 약화시킬 수 있는 습기부터 의도치 않게 나무에서 떨어뜨리는 아프리카 사바나의 코끼리까지 극복해야 할 과제가 여전히 많다고 말했습니다.

Lawson은 거미원숭이의 독특한 울음소리를 포착하기 위해 오디오 모니터를 사용하면 생물학자들이 더 저렴한 비용으로 더 넓은 지역을 연구할 수 있을 뿐만 아니라 과학자들이 원숭이를 따라다니지 않고도 원숭이가 어떻게 행동하는지에 대한 더 정확한 설명을 제공할 수 있다고 말했습니다.

“우리는 그들의 행동에 대한 우리의 영향력을 줄이고 있습니다.”라고 그녀는 말했습니다. “게다가 – 그들은 우리가 여기 있는 것을 원하지 않아요.”