Um Das Problem Des Zusammenlebens Von Mensch Und Tiger Zu Lösen, Ist Die Erste KI-Kamera Da, Die Tigerfotos Identifizieren Und Übertragen Kann

Seit Beginn des 20. JahrhundertsDie weltweite Population wilder Tiger ist um mehr als 951.000.000 Tonnen zurückgegangen.Die Internationale Union zur Bewahrung der Natur (IUCN) führt die Art als gefährdete Art auf. Dank der gemeinsamen Anstrengungen zahlreicher Länder und Organisationen hat sich die weltweite Population wilder Tiger in den letzten Jahrzehnten erholt und ist von 3.200 im Jahr 2010 auf 4.500 im Jahr 2022 angestiegen.

Jedoch,Eine weitere düstere Tatsache ist der starke Anstieg der Bevölkerung in der Nähe von Tigerreservaten.Die Ausweitung menschlicher Aktivitäten in die Lebensräume der Tiger hat die Wilderei und die Konflikte zwischen Mensch und Tiger verschärft. Die Frage, wie das weitere Wachstum des Tigers, einer weltweit gefährdeten Art, sichergestellt und gleichzeitig die Lebensgrundlage der Menschen in der Nähe der Tigerhabitate erhalten werden kann, ist zu einer dringenden Frage geworden.

Forscher der Clemson University haben ein KI-Kamera-Warnsystem vorgestellt, das erkennen kann, wenn sich eine Person einem Ziel nähert.Die darauf ausgeführten KI-Algorithmen können Tiger und Wilderer erkennen und Echtzeitbilder an Reservatsmanager übermitteln.

Im Vergleich zur herkömmlichen Kamerafallen-Technologie überwindet dieses System deren Nachteile hinsichtlich Fehlalarmen und mangelnder Reaktionsbereitschaft. Es dürfte Konflikte zwischen Mensch und Tier entschärfen und Fortschritte beim Artenschutz fördern.

Autor | Turm

Herausgeber | Sanyang, Xuecai

Vor über 100 Jahren lebten etwa 100.000 Tiger in freier Wildbahn.Heute gibt es weniger als 5.000 Tiger in freier Wildbahn.

Von den existierenden wilden Tigern leben etwa 761 TP3T in Südasien, wobei Indien etwa 661 TP3T der weltweiten wilden Tigerpopulation beherbergt.Die Zahl der wilden Tiger in seinem Territorium entspricht in etwa der Gesamtzahl aller anderen Länder, in denen Tiger vorkommen (Tabelle 1).

A. Geschätzte Tigerpopulation außerhalb ausgewiesener Tigerreservate in Indien;

B. Zentralindien umfasst Madhya Pradesh, Chhattisgarh, Maharashtra und Telangana

Hinweis: Zentralindien ist die Heimat der weltweit größten Tigerpopulation, wobei die Kanha-Pench-Population die größte in der Region ist. Datenerhebung von 2014 bis 2020

Schätzungsweise 351 TP3T der Tigerpopulation Indiens leben außerhalb ausgewiesener Tigerreservate, und da sich die Art weiter ausbreiten muss, wird sich dieser Trend weiter verstärken, was zwangsläufig zu erheblichen Störungen der von Tigern bewohnten Lebensräume durch den Menschen führen wird.

Erholung der Tigerpopulation, Ausbreitung der Art und zunehmende Bevölkerungsdichte rund um Schutzgebiete (Abbildung 1a)Beides erhöht das Risiko von Wilderei und Konflikten zwischen Mensch und Tiger.

Es gibt mehrere Hauptformen von Mensch-Tiger-Konflikten:Die Opferzahlen unter Menschen und Tigern – darunter auch Tiger, die Vieh töten und Menschen angreifen – sowie die Vergeltungsmaßnahmen der Anwohner gegen Tiger könnten den Wachstumstrend der wilden Tiger umkehren und die Unterstützung der Anwohner in den Schutzgebieten für den Schutz wilder Tiger weiter gefährden.

A. Zwischen 2000 und 2020 stieg die Population rund um die Tigerreservate der Welt um mehr als 19,5 Millionen Menschen. Dieser Bevölkerungsanstieg betraf insbesondere die Tigerreservate in Nord- und Zentralindien, Kambodscha und Sumatra.

B. Die Forscher setzten das KI-Kamera-Warnsystem TrailGuard zunächst hauptsächlich im Waldkorridor zwischen dem Kanha-Tigerreservat und dem Pench-Tigerreservat in Indien sowie im Dudhwa-Reservat in Nordindien ein.

Angesichts der Weite der Tigerhabitate und der geringen Präsenz von Förstern,Bietet Echtzeit-Datenbenachrichtigungen für Naturschutzpersonal,Dies wird erheblich dazu beitragen, Wildereiverdächtige vor oder nach dem Auftreten von Wilderei oder Konflikten schnell zu identifizieren oder die negativen Auswirkungen von Konflikten zu minimieren.

In den letzten zwanzig JahrenKamerafallen sind für Biologen und Naturschutzarbeiter ein wichtiges Hilfsmittel zum Schutz wildlebender Arten.Es liefert eine Fülle von Informationen zu Artendichte, -verteilung und -zeitpunkt und spielt eine wichtige Rolle bei der Überwachung und Schätzung der Population von Tigern und anderen Katzen.

Bei der Verwendung herkömmlicher Kameras treten jedoch viele Probleme auf.Hierzu zählen Fehlalarme, hohe Kosten für die Erfassung und Verarbeitung von Daten sowie die Anfälligkeit für Diebstahl.All dies wird die Wirksamkeit dieser Maßnahmen beim Schutz der Tierwelt untergraben.

Darüber hinaus gilt bis heuteKamerafallen verfügen noch immer nicht über die Möglichkeit zur Echtzeitbenachrichtigung.Dies ist von entscheidender Bedeutung, um Wilderei und Konflikte zwischen Mensch und Tier zu verhindern.

Am 25. September 2023 veröffentlichten Forscher der Clemson University einen Artikel in der Zeitschrift BioScience.Einführung eines KI-Kamera-Warnsystems namens TrailGuard.Das System kann Tiger genau von anderen Arten unterscheiden und relevante Bilder innerhalb einer Minute an die Endgeräte (Mobiltelefone und Computer) der Reservatsleiter übertragen.

Link zum Artikel:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adg7492

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TrailGuard KI Klein und leicht zu verbergen

Im Vergleich zu herkömmlichen KamerafallenDer Kamerateil von TrailGuard AI ist viel kleiner.Die in dieser Studie verwendete Version hat etwa die Größe eines großen Stifts (138 mm lang, 14 mm breit und 11 mm tief) und verfügt über eine Kamera, die mit einem Kommunikationsgerät von der Größe eines kleinen Notizblocks verbunden ist.

Herkömmliche Kameras lassen sich auf kleinen Wegen in Bodennähe normalerweise nur schwer verbergen. Die kompakte TrailGuard AI kann jedoch zusammen mit Kommunikationsgeräten auf Bäumen eingesetzt werden oder einige Meter vom Bodenweg entfernt versteckt bleiben.Es bietet hohe Sicherheit und Vertraulichkeit.

Links: TrailGuard AI im Vergleich zu einem Viertel

Rechts: Die TrailGuard-KI ist in der Nähe eines Pfades im Dudhwa-Tigerreservat getarnt und kann mehrere Echtzeitbenachrichtigungen über Wilderer senden, ohne entdeckt zu werden.

Im Vergleich zu herkömmlichen Kameras bietet TrailGuard AI folgende Vorteile:

► Intelligente Filterung von Nichtzielarten und Fehlauslösern,Es wird nur ein kleiner Teil des von der Kamera aufgenommenen Bildes gesendet.

►  Unter den gleichen LadebedingungenAus folgenden Gründen wird eine erhebliche Verkürzung der Batterielebensdauer erreicht:

1. Die Kosten für die Bildübertragung sind viel höher als die Kosten für das Laden und Ausführen der Inferenz auf dem KI-Modul (dieser Schritt wird in Hunderten von Millisekunden gemessen), und durch die eingebettete KI-Filterung können viele Kosten für die Bildübertragung eingespart werden.

2. Wenn TrailGuard AI nicht funktioniert, verliert das gesamte System Strom.Bei angeschlossener Batterie kann das System in einem Durchgang durchschnittlich etwa 2.300 JPEG-Bilder und Textdateien übertragen und etwa 1.500–2.000 nicht übertragene Fehlerauslöseereignisse auf der SD-Karte aufzeichnen.

►  Reduzieren Sie Fehlalarme und verbessern Sie die Wirksamkeit von Warnmeldungen.Herkömmliche Kamerafallen lösen zu viele Fehlalarme aus, was dazu führen kann, dass Benutzer Alarminformationen gewohnheitsmäßig ignorieren. Durch die von TrailGuard AI gefilterten Erkennungsalarme kann das Personal jedoch feststellen, ob es potenzielle Wilderer oder Wildtiere gibt, und schnell reagieren.

In dieser StudieTrailGuard AI wird an zwei Standorten eingesetzt (Abbildung 1b):

* Ein Waldkorridor zwischen den Reservaten Kanha und Pench in Zentralindien,Ziel ist die Übermittlung der ersten Tigerbilder zur Pilotschulung an Forstbehörden und Anwohner vor Ort.

* Dudhwa-Heiligtum in Nordindien,Ziel ist es, die Fähigkeit der TrailGuard-KI zu untersuchen, Echtzeitbenachrichtigungen bereitzustellen, wenn potenzielle Wilderer anwesend sind und sich Tiger einem Dorf nähern.

Systemeinsatz und Ergebnisse Kanha-Pench-Korridor

Das Pench-Tigerreservat im Südwesten Indiens und das Kanha-Tigerreservat im Nordosten Indiens beherbergen mehr als 300 Tiger. Damit ist die Population der Tiger in Zentralindien die größte und eine der größten der Welt.

Der Kanha-Pench-Wildtierkorridor, der die beiden Schutzgebiete verbindet, erstreckt sich über eine Fläche von etwa 3.150 Quadratkilometern und ist ein Walddurchgang von etwa 140 Kilometern Länge (Abbildung 1b).

Der Tigerwanderweg führt durch Hunderte Dörfer im Korridor und in den umliegenden Gebieten. Mehr als 2,7 Millionen Menschen leben in der 5 Kilometer breiten Pufferzone rund um das Kanha-Pench-Tigerreservat. Die Konsequenz der Konvergenz von Mensch und Tiger ist, dassJedes Jahr werden Hunderte von Nutztieren von Tigern getötet. Zudem sind die Tiger der Gefahr von Vergeltungsmaßnahmen durch Dorfbewohner und Wilderer ausgesetzt.

Von Mitte Mai bis Mitte Juli 2022 setzten Forscher in 591 Fallennächten gleichzeitig 12 TrailGuard-KI-Systeme im Kanha-Pench-Korridor ein.

Die Forscher arbeiteten mit örtlichen Rangern und Wildhütern zusammen, um Gebiete mit kürzlicher Tigeraktivität und Überschneidungen mit Mobilfunkdatenabdeckung zu identifizieren. Alle TrailGuard-KIs befanden sich in einem Umkreis von einem Kilometer, wo der Wald an ländliche Gebiete grenzt, hauptsächlich auf Wegen, die zu Dörfern führen.

In der StudieAlle 12 TrailGuard-KIs schickten Bilder zurück und 8 von ihnen erkannten den Tiger (Abbildung 3). TrailGuard AI hat Tiger bei 61 Trigger-Ereignissen mit beträchtlicher Genauigkeit erkannt – der mittlere Wahrscheinlichkeitswert für einen grenzwertigen Tiger-Detektor lag bei 0,9883.

TrailGuard AI erkennt einen Tiger innerhalb von 30–42 Sekunden.Forscher und Mitarbeiter der Forstbehörde wurden über die Anwesenheit des Tigers informiert und alle darüber informiert, dass an drei TrailGuard-AI-Punkten im Umkreis von 300 Metern um ein Dorf Tiger entdeckt worden waren.

Darüber hinaus entdeckten Forscher an der Stelle, wo kürzlich ein Nutztier getötet worden war, einen Tiger, der auf Nahrungssuche war und anschließend die Kadaver wegschleppte.

Während des Einsatzes wurden neben den Tigern auchAuch auf weitere Arten, die zu Konflikten mit dem Menschen neigen, wurde das zuständige Personal frühzeitig aufmerksam gemacht.Darunter Leoparden, Lippenbären und Wildschweine, und die Forstbehörde informierte die Dorfvorsteher umgehend per SMS.

Systembereitstellung und Ergebnisse Dudhwa Conservation Area

Das Dudhwa-Tigerreservat ist eine Ansammlung geschützter Gebiete mit einer Fläche von etwa 1.310 Quadratkilometern, in denen etwa 107 Tiger sowie andere Arten wie das gefährdete indische Nashorn und der asiatische Elefant leben. Aufgrund der hohen Bevölkerungsdichte rund um Dudhwa besteht für die Tiger und ihre große Beutepopulation eine besonders große Gefahr durch Wilderei.

Fast 705 Tage lang, von Anfang September bis Mitte Dezember 2022, setzten Forscher sieben TrailGuard-KI-Alarmsysteme im Dudhwa-Tigerreservat ein.

Während der StudieAlle 7 Geräte haben erfolgreich Echtzeitbilder übertragen und 3 davon haben Tigerbilder aufgenommen.Forstmitarbeiter und Forscher erhalten täglich Informationen zur Tigererkennung aus den beiden Piloteinsatzgebieten.

Unter anderem wurde an einem Erfassungspunkt im Kishanpur Wildlife Sanctuary an zwei Tagen dieselbe Gruppe von Wilderern mit Waffen und Messern festgenommen. Als die Wilderer das zweite Mal auftauchten, hatten sie eine Leiche, bei der der Verdacht auf Wilderei bestand (Abbildung 5).

Drei Tage nachdem TrailGuard AI den Tiger entdeckt hatte, tauchten Wilderer an derselben Stelle erneut auf.Dies zeigt, dass die Gefahr der Wilderei für gefährdete Wildtierpopulationen offensichtlich ist.Anhand der übermittelten Bilder können die Behörden kriminelle Banden schnell identifizieren und Ermittlungen einleiten.

Seit Jahrzehnten sehnen sich Zoologen und Wildbiologen nach einem intelligenten Kamera-Warnsystem.Kann Aktivitäten von Tigern und anderen gefährdeten Arten erkennen und rechtzeitig warnen.TrailGuard AI zeigt in gewissem Maße, dass dieser Traum Wirklichkeit geworden ist

TrailGuard AI mit Echtzeitbenachrichtigungen überwindet die Nachteile herkömmlicher Kamerafallen wie Fehlalarme und die Unfähigkeit, schnell zu reagieren.Bringen Sie den Wildtierschutz von der bisherigen passiven Nutzung von Kameradaten auf die Ebene der aktiven Frühwarnung und Reaktion.

In Schutzgebieten mit komplexen Ökosystemen kann diese Technologie nicht nur dazu beitragen, Dorfbewohner vor Angriffen durch Raubtiere wie Tiger zu schützen, sondern auch verhindern, dass Raubtiere durch Wilderer Schaden nehmen. Darüber hinaus bietet es eine gute Referenz für andere Schutzgebiete, die sich mit der Beziehung zwischen Mensch und Tierwelt befassen.

Auch,Die Forscher erwägen eine Ausweitung der Anwendung von TrailGuard AI.Ihr Augenmerk richtete sich dabei auf größere Tiergruppen, wie etwa Elefanten:

„Elefanten wandern immer außerhalb menschlicher Siedlungen umher, zerstören Ernten, verursachen Chaos in Dörfern und verursachen sogar Zugunglücke, bei denen jedes Jahr Dutzende von Menschen sterben.TrailGuard AI verspricht, dies zu verhindern."

Referenzlinks:

[1]https://phys.org/news/2023-10-ai-tiger-tiny-camera-predatorand.html

[2]https://phys.org/news/2023-09-reveal-ai-based-camera-coexistence-tigers.html