Yandex Cloud и студенты ШАД помогут учёным исследовать краснокнижных снежных барсов с помощью нейросетей

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. 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», — сказал Денис Маликов, директор Сайлюгемского национального парка.

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 тыс. 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 г., проект будет реализован в несколько этапов. 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», — сказала Анна Лемякина, директор по национальным стратегическим проектам Yandex Cloud.