לקריאת הכתבה

מחשבים להצלת שוניות האלמוגים

חוקרים מארצות הברית פיתחו מערכת ממוחשבת למעקב יעיל אחר החיים בשונית

שוניות אלמוגים רבות נפגעות מזיהום, מדיג מופרז, משינויי האקלים ומעבודות בנייה וחפירה. הפגיעה בשוניות מסכנת מערכות אקולוגיות רבות, וכן את פרנסתם של מיליוני בני אדם ואת מקורות המזון של מאות מיליונים. לפיכך, חוקרים רבים ברחבי העולם מנסים לפתח דרכים למזעור הנזק. אחד הפתרונות המעניינים לא הגיע מתחום הביולוגיה הימית, אלא דווקא ממעבדות המחשבים.

חוקרים מאוניברסיטת ברקלי בארצות הברית פיתחו תוכנת מחשב שתנתח מאות אלפי תמונות של שוניות אלמוגים מרחבי העולם, במהירות גבוהה פי 900 מהניתוחים שעשו עד כה חוקרים בני אנוש. התוכנה דומה למערכות זיהוי פנים כמו זו המשמשת לזיהוי מצולמים בפייסבוק, אך במקום פני אדם היא מזהה אלמוגים, אצות וספוגי ים.

התוכנה מבוססת על שיטת "למידה עמוקה" (deep learning) או רשתות נוירונים מלאכותיות (artificial neural networks). בשיטה זו המחשב לומד לזהות אובייקטים שונים על פי דוגמאות שכבר ראה בעבר. תהליך זה דומה לדרך שבה מוח האדם לומד לזהות עצמים כמו חיות, פנים ועוד. לאחר שראינו כמה חתולים, נוכל לזהות שאובייקט מסוים הוא חתול, גם אם מעולם לא ראינו אותו לפני כן. השיטה מבוססת על מודל חישובי המדמה את דרך הפעולה של המוח ואת הדרך שבה מידע עובר בין שכבות של תאי עצב. חוקרים רבים יותר ויותר משתמשים בשיטות כאלה לפתרון מגוון רחב של בעיות, כגון תרגום שפה, זיהוי קול וזיהוי פנים אוטומטי.

הצורך בפיתוח התוכנה התעורר בעקבות מיזם של אוניברסיטת קווינסלנד האוסטרלית לצילום תת-ימי של שוניות אלמוגים ברחבי העולם. המיזם XL Catlin Seaview Survey יצא לדרך לפני ארבע שנים, ואפשר לצפות בתצלומים שנאספו גם בפורמט המוכר של Google Street View, המאפשר שיטוט ברחבי השונית. מעריכים כי לחוקר מומחה בתחום האלמוגים יידרשו כ-30 שנה כדי לנתח את כל התמונות שנאספו עד כה.

מכיוון שאנו בעיצומו של האירוע הגדול השלישי בהיסטוריה של הלבנת אלמוגים, השוניות אינן יכולות לחכות זמן כה רב. לכן החל שיתוף הפעולה עם אוניברסיטת ברקלי. התוכנה שפיתחו אוסקר ביג׳בום (Beijbom) ועמיתיו מסוגלת לזהות כ-40 קבוצות של אלמוגים, אצות וספוגי ים ב-225,000 התצלומים המוצגים באתר CoralNet. אתר זה הוא עוד משאב חשוב בחקר השוניות הממוחשב; ביג׳בום היה שותף בהקמתו, וחוקרים יכולים להעלות אליו תמונות של שוניות ולתייגן. בקרוב תשולב התוכנה החדשה גם באתר, והחוקרים יוכלו להשתמש בתיוג האוטומטי שלה, כפי שפייסבוק מציע לנו תיוג אוטומטי של חברינו בתמונות שאנו מעלים.

במסגרת מיזם XL Catlin Seaview Survey, כל שונית מצולמת יותר מפעם אחת. לפיכך תוכל התוכנה לנתח את השינויים בשונית לאורך זמן. המידע שתספק התוכנה יוכל לסייע בהצלת השוניות במגוון דרכים. למשל, הוא יאפשר לזהות את האלמוגים הרגישים ביותר לזיהום או לשינוי טמפרטורה, ולהתמקד בהצלתם. הוא גם יאפשר לזהות את המינים העמידים ביותר, מידע חשוב לחוקרים המנסים לגדל אלמוגים באתרים שונים. "ככל שנוכל למדוד ולנטר את השוניות טוב יותר, כך נוכל להתמודד טוב יותר עם דעיכתן," אומר ביג׳בום.

בסרטון הזה של סקר קטלין אפשר לראות שונית בסמואה שעברה הלבנה בתוך שנה אחת:  

 

תגובה אחת

  • אנונימי

    כתבה יפה.