Yandex Cloud и студенты ШАДа помогут учёным исследовать краснокнижных снежных барсов

Yandex Cloud при поддержке Школы анализа данных (ШАД) Яндекса завершила первый этап проекта по мониторингу диких животных для национального парка «Сайлюгемский» в Республике Алтай. Вместе со студентами ШАД специалисты разработали нейросеть, которая распознаёт 10 разных видов животных на изображениях и видео, полученных с помощью фотоловушек на территории нацпарка. В их числе — ирбисы, или снежные барсы, внесённые в Красную книгу. Нейросеть находит животных на снимках в десятки раз быстрее, чем человек. Технология поможет учёным более эффективно изучать ирбисов в естественной среде обитания и понять, как можно защитить их популяцию.

По оценкам экспертов, в России обитает не больше 90 ирбисов, но точное их число неизвестно. На Алтае исследователи обнаружили 44 особи из которых 24 обитают на территории национального парка «Сайлюгемский» (118 тыс. га).

– Есть примета, что встретить снежного барса может только удачливый человек, — рассказал директор Сайлюгемского национального парка Денис Маликов. – Это не случайно: ирбисы по-прежнему мало изучены, поскольку обитают в труднодоступных местах, ведут сумеречный образ жизни, охотятся поодиночке. Мы исследуем повадки, перемещение, численность этих животных с помощью фотоловушек с датчиками движения: когда животное проходит рядом с таким устройством, включается фото- или видеосъемка. Затем данные с приборов загружают на компьютер, и сотрудники парка их отсматривают. Раньше на то, чтобы найти среди тысяч холостых изображений редких животных, уходили дни и даже недели.

Студенты ШАД вместе со специалистами Yandex Cloud разработали нейросеть, которая всего за несколько секунд обрабатывает такие снимки и находит на них животных. Специалисты обучили модель на массиве из 40 тысяч размеченных объектов: фотографий и фрагментов видео, общим объёмом 150 Гб. Данные были загружены в объектное хранилище Yandex Cloud, а нейросеть обучена с помощью сервиса Yandex DataSphere. Программа выделяет животных на изображении, относит их к определённому типу, а потом использует эту информацию, чтобы распределить снимки по папкам. В некоторых случаях модель указывает несколько вариантов, что она «видит». На следующем этапе нейросеть научится определять на снимках конкретные особи барсов по их внешнему виду. Так учёные смогут сэкономить ресурсы, силы и эффективнее изучать и сохранять снежных барсов и других животных.

– Мы начали работу с национальным парком в мае 2023 года, проект будет реализован в несколько этапов, — прокомментировала директор по национальным стратегическим проектам Yandex Cloud Анна Лемякина. – На следующем этапе мы хотим обучить модель не просто распознавать снежных барсов, а отличать одного ирбиса от другого, определяя уникальный рисунок на их шерсти. Кроме того, изучаем возможность добавить в решение расширенный анализ данных и визуализацию: учёные смогут собирать статистику об обитателях парка, строить карту их излюбленных мест, изучать маршруты их передвижения. Всё это поможет обогатить знания об этих красивых, но редких животных, и подумать, как можно уберечь их от исчезновения.