मूंगा चट्टानें: आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस की बदौलत 3डी मैपिंग

का विस्तार मूंगा सबसे खूबसूरत पानी के नीचे की छवियों की पृष्ठभूमि में कैलकेरियस कंकाल वाले बहुत छोटे समुद्री अकशेरुकी जीवों की बड़ी कॉलोनियां हैं, जिन्हें पॉलीप्स कहा जाता है।

एंथोज़ोआ के रूप में भी जाना जाता है, मूंगे सहस्राब्दियों से समुद्र तल पर रहते हैं और उनमें एक है ग्रह के स्वास्थ्य में महत्वपूर्ण भूमिका: महासागरों की सतह के 0,1% से भी कम हिस्से को कवर करने के बावजूद, चूना पत्थर की चट्टानों पर बसी ये विशाल और प्राचीन कॉलोनियां लोगों को आश्रय और आवास प्रदान करती हैं। लगभग एक तिहाई समुद्री प्रजातियाँ ज्ञात।

द्वारा गंभीर रूप से धमकी दी गईऔमेंटो डेले तापमान और सेप्रदूषण मानववंशीय मूल के मूंगे एक खतरनाक घटना से पीड़ित हैं जिसे कहा जाता है सफेद. के लाल सागरहालाँकि, वे जलवायु-संबंधी तनाव के प्रति अधिक प्रतिरोधी प्रतीत होते हैं।

इसलिए ट्रांसनेशनल रेड सी सेंटर (टीआरएससी) ने सावधानी से शुरुआत करते हुए इसके रहस्यों का पता लगाने का फैसला किया मूंगा चट्टानों की 3डी मैपिंग. उन्होंने ये सब संभव बनाने के बारे में सोचा डीपरीफमैपईपीएफएल शोधकर्ताओं द्वारा विकसित एक कृत्रिम बुद्धिमत्ता प्रणाली।

कृत्रिम बुद्धिमत्ता और जलवायु संकट: अवसर या ख़तरा?
आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस हमें प्लास्टिक के महासागरों को साफ करने में मदद करेगा

कोरल की सुरक्षा के लिए आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस तुरंत कार्रवाई में जुट जाता है

एल 'मूंगों का पारिस्थितिक महत्व ऐसा है कि उनके स्वास्थ्य का प्रभाव दुनिया भर के विभिन्न देशों में मानव आबादी पर भी पड़ता है। यूनाइटेड स्टेट्स नेशनल ओशनिक एंड एटमॉस्फेरिक एडमिनिस्ट्रेशन के शोध के अनुसार, आधे अरब लोग मूंगा चट्टानों पर निर्भर हैं के लिए खाद्य सुरक्षा और पर्यटन गतिविधियों से आय।

लेकिन जब समुद्र का तापमान बढ़ जाता है, सहजीवी शैवाल जो मूंगों को पोषण प्रदान करते हैं (और उन्हें उनके विशिष्ट रंग देते हैं) निष्कासित कर दिए जाते हैं, और प्रक्षालित पॉलीप कॉलोनी का मरना तय है।

इस नाटकीय घटना के जवाब में, टीआरएससी जैसे संगठन रहस्यों को उजागर करने के प्रयास में गहन अध्ययन कर रहे हैं लाल सागर में मूंगे की प्रजातियाँ मौजूद हैं, जो विशेष रूप से जलवायु तनाव के प्रति प्रतिरोधी दिखाई देते हैं।

लॉज़ेन के संघीय पॉलिटेक्निक और टीआरएससी की जैविक भू-रसायन प्रयोगशाला के नेतृत्व में इस पहल ने एक परीक्षण बिस्तर के रूप में कार्य किया। डीपरीफमैप, अन सिस्टेमा डि आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस ईपीएफएल की कम्प्यूटेशनल पर्यावरण विज्ञान और पृथ्वी अवलोकन प्रयोगशाला (ईसीईओ) में विकसित किया गया।

नया AI उत्पादन करने में सक्षम है सैकड़ों मीटर के 3डी मानचित्र कुछ ही मिनटों में बाजार में उपलब्ध कैमरों से खींची गई छवियों से शुरू करके, विभिन्न मूंगों को वर्गीकृत करने में सक्षम है।

"इस नई प्रणाली से कोई भी विश्व की प्रवाल भित्तियों के मानचित्रण में भाग ले सकता है", वो समझाता है सैमुअल गार्डाज़टीआरएससी परियोजनाओं के समन्वयक, “यह वास्तव में इस क्षेत्र में अनुसंधान को प्रोत्साहित करेगा, कार्यभार, उपकरण और रसद की मात्रा और आईटी से संबंधित लागत को कम करेगा".

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मिनटों में सैकड़ों मीटर मूंगा चट्टान का मानचित्रण

जैसा कि हमने हाल ही में प्रकाशित अध्ययन में पढ़ापारिस्थितिकी और विकास में तरीके”, "100 मिनट की डाइविंग में 5 मीटर का वीडियो सेक्शन हासिल किया किफायती उपभोक्ता-श्रेणी का कैमरा इसे पूरी तरह से स्वचालित रूप से सिमेंटिक पॉइंट क्लाउड में बदला जा सकता है 5 मिनट".

के लिए एक सच्ची क्रांति प्रवाल भित्तियों का मानचित्रण, जिसके लिए परंपरागत रूप से विशाल संसाधनों, बहुत अधिक समय और एक विशेषज्ञ के काम की आवश्यकता होती है। ये सीमाएँ गंभीर रूप से सीमित करती हैं, और कुछ मामलों में पूरी तरह से रोकती हैं प्रवाल भित्तियों की निगरानी उन देशों द्वारा जिनके पास आवश्यक संसाधन और तकनीकी कौशल नहीं हैं।

नई व्यवस्था को धन्यवाद आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस भविष्य में ईपीएफएल शोधकर्ताओं द्वारा विकसित किया गया डेटा कोई भी एकत्र कर सकता है, यहां तक ​​कि मनोरंजक गोताखोरों द्वारा भी, बशर्ते वे कैमरे से सुसज्जित हों।

उन्हें बस मूंगा चट्टान पर धीरे-धीरे तैरना है, आगे बढ़ते हुए तस्वीरें लेनी हैं। वे बिल्कुल सही सेवा करेंगे अच्छे टैंक और सैकड़ों मीटर मूंगा चट्टान की मैपिंग के लिए एक बहुत टिकाऊ बैटरी।

बड़े क्षेत्रों की तस्वीरें लेने में सक्षम होने के लिए, स्विस शोधकर्ताओं ने एक विकसित किया है पीवीसी संरचना छह कैमरों से सुसज्जित (तीन आगे और तीन पीछे) जिन्हें एक ही व्यक्ति द्वारा संचालित किया जा सकता है। और ये डिवाइस भी मौजूद है कम लागत वाला संस्करण, इसमें सीमित बजट पर काम करने वाली गोताखोरी टीमें भी शामिल हैं।

"पारिस्थितिकी तंत्र संरक्षण की दुनिया में एक सच्ची क्रांति", वह दावा करते हैं गुइलहेम बैंक-प्रांडी, लॉज़ेन के पॉलिटेक्निक विश्वविद्यालय की जैविक भू-रसायन प्रयोगशाला में अनुसंधान साथी और टीआरएससी के वैज्ञानिक निदेशक।

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इसकी सुरक्षा को सुविधाजनक बनाने के लिए मूंगा चट्टान का एक डिजिटल जुड़वां

पुराने 3D मैपिंग प्रोग्रामों के विपरीत, DeepReefMap में कोई समस्या नहीं है खराब प्रकाश व्यवस्था और पानी के नीचे की छवियों का विशिष्ट विवर्तन: ले गहरे तंत्रिका नेटवर्कवास्तव में, वे इन परिस्थितियों के अनुकूल ढल सकते हैं। इसके अलावा, मौजूदा प्रोग्राम केवल उच्च-रिज़ॉल्यूशन छवियों के साथ काम करते हैं।

"जब पैमाने की बात आती है तो वे भी सीमित होते हैं: एक रिज़ॉल्यूशन पर जहां व्यक्तिगत कोरल की पहचान की जा सकती है, सबसे बड़े 3डी मानचित्र कई मीटर लंबे होते हैं, जिसके लिए एक की आवश्यकता होती हैसमय की बड़ी मात्रा प्रसंस्करण का", वो समझाता है डेविस तुइया, ईसीईओ में प्रोफेसर। “DeepReefMap के साथ, हम केवल इस बात तक सीमित हैं कि गोताखोर कितनी देर तक पानी के भीतर रह सकता है".

"हमारा लक्ष्य एक ऐसी प्रणाली विकसित करना था जो क्षेत्र में काम करने वाले वैज्ञानिकों के लिए उपयोगी हो और जिसे जल्दी और व्यापक रूप से तैनात किया जा सके।", वो समझाता है जोनाथन सॉडर, जिन्होंने अपनी डॉक्टरेट थीसिस के लिए DeepReefMap के विकास पर काम किया।

"हमारी पद्धति के लिए महंगे हार्डवेयर की आवश्यकता नहीं है", शोधकर्ता रेखांकित करता है, "एक बुनियादी ग्राफ़िक्स प्रोसेसिंग यूनिट वाला कंप्यूटर पर्याप्त है। सिमेंटिक विभाजन और 3डी पुनर्निर्माण यहां होता है वीडियो प्लेबैक के समान गति".

"इस प्रणाली को लागू करना इतना आसान है कि हम इसे लागू करने में सक्षम होंगे मूंगा चट्टान परिवर्तन की निगरानी करें समय के साथ, प्राथमिकता वाले संरक्षण क्षेत्रों की पहचान करने के लिए“, बैंच-प्रांडी कहते हैं।

नए 3डी मानचित्र जनसंख्या आनुवंशिकी से लेकर मूंगों की अनुकूली क्षमता तक अन्य डेटा से समृद्ध होंगे। यह प्रक्रिया, टीआरएससी के वैज्ञानिक निदेशक बताते हैं, "के सृजन का कारण बन सकता है मूंगा चट्टान का एक सच्चा डिजिटल जुड़वां".

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