Pour Résoudre Le Problème De La Coexistence Entre L'homme Et Le Tigre, La Première Caméra IA Capable D'identifier Et De Transmettre Des Photos De Tigres Est Arrivée

Depuis le début du XXe siècle,La population mondiale de tigres sauvages a diminué de plus de 95%.Elle est classée comme espèce menacée par l'Union internationale pour la conservation de la nature (UICN). Au cours des dernières décennies, grâce aux efforts conjoints de plusieurs pays et organisations, la population mondiale de tigres sauvages a rebondi, passant de 3 200 en 2010 à 4 500 en 2022.

Cependant,Un autre fait inquiétant est la forte augmentation de la population humaine à proximité des réserves de tigres.L’expansion des activités humaines dans les habitats des tigres a exacerbé le braconnage et les conflits entre les humains et les tigres. Comment assurer la croissance continue des tigres, une espèce menacée à l’échelle mondiale, tout en maintenant les moyens de subsistance humains à proximité des habitats des tigres est devenu un problème urgent.

Des chercheurs de l'Université de Clemson ont dévoilé un système d'alerte par caméra IA capable de détecter lorsqu'une personne s'approche d'une cible.Les algorithmes d’IA qu’il exécute peuvent détecter les tigres et les braconniers et transmettre des images en temps réel aux gestionnaires de la réserve.

Comparé à la technologie traditionnelle des pièges photographiques, ce système surmonte les défauts de la première en matière de fausses alarmes et d'incapacité à réagir rapidement, et devrait atténuer les conflits entre les humains et la faune et favoriser les progrès dans la conservation de la faune.

Auteur | Tour

Rédacteur | Sanyang, Xuecai

Il y a plus de 100 ans, environ 100 000 tigres vivaient à l’état sauvage.Aujourd’hui, il reste moins de 5 000 tigres dans la nature.

Parmi les tigres sauvages existants, environ 76% sont répartis en Asie du Sud, dont l'Inde abrite environ 66% de la population mondiale de tigres sauvages.Le nombre de tigres sauvages sur son territoire est proche du nombre total de tous les autres pays où l’on trouve des tigres (tableau 1).

un. Population estimée de tigres en dehors des réserves de tigres désignées en Inde ;

b. L'Inde centrale comprend le Madhya Pradesh, le Chhattisgarh, le Maharashtra et le Telangana

Remarque : L'Inde centrale abrite la plus grande population de tigres au monde, la population de Kanha-Pench étant la plus importante de la région. Données collectées de 2014 à 2020

On estime que 351 TP3T de la population de tigres de l’Inde vivent en dehors des réserves de tigres désignées, et le besoin de l’espèce de se propager signifie que cette tendance continuera à augmenter, avec pour résultat que les habitats occupés par les tigres seront inévitablement fortement perturbés par les humains.

Rétablissement de la population de tigres, propagation de l’espèce et augmentation de la densité de population humaine autour des zones protégées (Figure 1a)Ces deux facteurs augmentent le risque de braconnage et de conflit entre les humains et les tigres.

Il existe plusieurs formes principales de conflit entre l’homme et le tigre :Les pertes humaines et animales, y compris les tigres tuant du bétail et attaquant des humains, ainsi que les massacres de tigres par des résidents humains en représailles, pourraient inverser la tendance à la croissance des tigres sauvages et menacer davantage le soutien des résidents autour des zones protégées à la protection des tigres sauvages.

un. Entre 2000 et 2020, la population des réserves de tigres du monde entier a augmenté de plus de 19,5 millions de personnes, ces augmentations de population affectant particulièrement les réserves de tigres du nord et du centre de l’Inde, du Cambodge et de Sumatra ;

b. Les chercheurs ont initialement déployé le système d'alerte par caméra TrailGuard AI principalement dans le couloir forestier entre la réserve de tigres de Kanha et la réserve de tigres de Pench en Inde, ainsi que dans la réserve de Dudhwa dans le nord de l'Inde.

Étant donné l’immensité des habitats du tigre et la présence limitée des gardes forestiers,Fournit des notifications de données en temps réel au personnel de conservation,Cela contribuera grandement à identifier rapidement les suspects de braconnage avant ou après le braconnage ou le conflit, ou à minimiser l’impact négatif du conflit.

Au cours des vingt dernières années,Les pièges photographiques sont un outil important pour les biologistes et les travailleurs des ressources naturelles pour protéger les espèces sauvages.Il fournit une mine d’informations sur la densité, la répartition et la chronologie des espèces et joue un rôle important dans la surveillance et l’estimation de la population de tigres et d’autres félins.

Cependant, les appareils photo traditionnels ont révélé de nombreux problèmes lors de leur utilisation.Il s’agit notamment des faux positifs, des coûts élevés de collecte et de traitement des données et de la vulnérabilité au vol.Tout cela compromettra son efficacité en matière de conservation de la faune sauvage.

De plus, à ce jour,Les pièges photographiques ne disposent toujours pas de capacités de notification en temps réel.Cela est essentiel pour prévenir le braconnage et les conflits entre l’homme et la faune sauvage.

Le 25 septembre 2023, des chercheurs de l’Université Clemson ont publié un article dans la revue BioScience.Introduction d'un système d'alerte de caméra IA appelé TrailGuard.Le système peut distinguer avec précision les tigres des autres espèces et transmettre des images pertinentes aux terminaux (téléphones portables et ordinateurs) des gestionnaires de la réserve en 1 minute.

Lien vers l'article :

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

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TrailGuard AI De petite taille et facile à dissimuler

Comparé aux pièges photographiques généraux,La partie caméra de TrailGuard AI est beaucoup plus petite.La version utilisée dans cette étude a à peu près la taille d’un grand stylo (138 mm de long, 14 mm de large et 11 mm de profondeur), avec une caméra connectée à un appareil de communication de la taille d’un petit bloc-notes.

Les caméras traditionnelles sont généralement difficiles à dissimuler sur les petits chemins proches du sol, mais le TrailGuard AI compact peut être déployé sur les arbres avec un équipement de communication, ou se cacher à quelques mètres du chemin au sol.Il offre une sécurité et une confidentialité élevées.

À gauche : TrailGuard AI comparé à un quart

À droite : TrailGuard AI camouflé près d'un sentier dans la réserve de tigres de Dudhwa, capable d'envoyer plusieurs notifications en temps réel de braconniers sans être détecté.

Par rapport aux caméras traditionnelles, TrailGuard AI présente les avantages suivants :

► Filtrage intelligent des espèces non ciblées et des faux déclencheurs,Seule une petite partie de l'image capturée par la caméra est envoyée.

►  Dans les mêmes conditions de charge,Des économies significatives sur la durée de vie de la batterie sont réalisées car :

1. Le coût de la transmission d'images est bien plus élevé que le coût de chargement et d'exécution de l'inférence sur le module d'IA (cette étape est mesurée en centaines de millisecondes), et le filtrage d'IA intégré peut économiser beaucoup de coûts de transmission d'images ;

2. Lorsque TrailGuard AI ne fonctionne pas, l’ensemble du système perd de l’énergie.Avec la batterie connectée, le système peut transférer en moyenne environ 2 300 images JPEG et fichiers texte en un seul passage et peut enregistrer environ 1 500 à 2 000 événements déclencheurs d’erreur non transmis sur la carte SD ;

►  Réduisez les notifications de faux positifs et améliorez l’efficacité des alertes.Les pièges photographiques traditionnels génèrent trop de fausses alarmes, ce qui peut éventuellement amener les utilisateurs à ignorer systématiquement les informations d'alarme. Cependant, les alarmes de détection filtrées par TrailGuard AI permettent au personnel de déterminer s'il y a des braconniers potentiels ou des animaux sauvages et de réagir rapidement.

Dans cette étude,TrailGuard AI est déployé à deux endroits (Figure 1b) :

* Un corridor forestier entre les réserves de Kanha et de Pench dans le centre de l'Inde,L’objectif est de transmettre le premier lot d’images de tigres à des fins d’éducation pilote ciblant les services forestiers et les résidents locaux ;

* Sanctuaire de Dudhwa au nord de l'Inde,L’objectif est d’examiner la capacité de TrailGuard AI à fournir des notifications en temps réel lorsque des braconniers potentiels sont présents et que des tigres s’approchent d’un village.

Déploiement du système et résultats du corridor Kanha-Pench

La réserve de tigres de Pench, dans le sud-ouest de l'Inde, et la réserve de tigres de Kanha, dans le nord-est de l'Inde, comptent plus de 300 tigres, soit la plus grande population de tigres du centre de l'Inde et l'une des plus grandes au monde.

Le corridor faunique Kanha-Pench reliant les deux zones protégées couvre une superficie d'environ 3 150 kilomètres carrés et constitue un passage forestier d'environ 140 kilomètres de long (figure 1b).

Le chemin de migration du tigre implique des centaines de villages dans le corridor et les zones voisines. Plus de 2,7 millions de personnes vivent dans la zone tampon de 5 kilomètres autour de la réserve de tigres de Kanha-Pench. La conséquence de la convergence des humains et des tigres est queDes centaines de têtes de bétail sont tuées par les tigres chaque année, et les tigres sont également menacés par des meurtres de représailles perpétrés par les villageois et les braconniers.

De mi-mai à mi-juillet 2022, les chercheurs ont déployé simultanément 12 systèmes d'IA TrailGuard dans le corridor Kanha-Pench pendant 591 nuits de piégeage.

Les chercheurs ont travaillé avec des gardes forestiers et des gardes locaux pour identifier les zones d’activité récente des tigres et les intersections avec la couverture des données de téléphonie mobile. Toutes les IA TrailGuard étaient situées dans un rayon d'un kilomètre où la forêt borde les zones rurales, principalement sur les sentiers menant aux villages.

Dans l'étude,Les 12 IA TrailGuard ont renvoyé des images et 8 d'entre elles ont détecté le tigre (Figure 3). TrailGuard AI a détecté des tigres avec une précision considérable dans 61 événements déclencheurs : la valeur de probabilité médiane pour un détecteur de tigre marginal était de 0,9883.

TrailGuard AI détecte un tigre en 30 à 42 secondes.Les chercheurs et le personnel du département des forêts ont été informés de la présence du tigre, alertant tout le monde que des tigres avaient été détectés à trois points TrailGuard AI à moins de 300 mètres d'un village.

De plus, les chercheurs ont repéré un tigre sur le site d'un récent massacre de bétail, où il cherchait de la nourriture et déplaçait ensuite les carcasses.

Pendant le déploiement, en plus des tigres,Le personnel responsable a également été rapidement informé de la présence d’autres espèces susceptibles d’entrer en conflit avec les humains.Parmi eux, des léopards, des ours paresseux et des sangliers, le service des forêts a immédiatement informé les chefs du village par SMS.

Déploiement du système et résultats Zone de conservation de Dudhwa

La réserve de tigres de Dudhwa est un ensemble de zones protégées couvrant environ 1 310 kilomètres carrés, qui abrite environ 107 tigres, ainsi que d'autres espèces, notamment le rhinocéros indien et l'éléphant d'Asie en voie de disparition. La forte densité humaine autour de Dudhwa rend la menace du braconnage particulièrement préoccupante pour les tigres et leurs nombreuses populations de proies.

Pendant près de 705 jours, de début septembre à mi-décembre 2022, les chercheurs ont déployé sept systèmes d'alerte TrailGuard AI dans la réserve de tigres de Dudhwa.

Au cours de l'étude,Les 7 appareils ont transmis avec succès des images en temps réel, et 3 d'entre eux ont capturé des images de tigres.Le personnel forestier et les chercheurs reçoivent chaque jour des informations sur la détection des tigres provenant des deux zones de déploiement pilotes.

Parmi eux, un point de détection dans le sanctuaire faunique de Kishanpur a capturé le même groupe de braconniers portant des armes à feu et des couteaux à deux dates. Lorsque les braconniers sont apparus une deuxième fois, ils avaient un corps qui semblait avoir été braconné (Figure 5).

Trois jours après que TrailGuard AI a repéré le tigre, les braconniers sont réapparus au même endroit.Cela montre que la menace du braconnage à laquelle sont confrontées les populations d’animaux sauvages en voie de disparition est claire.Sur la base de ces images transmises, les autorités sont en mesure d’identifier rapidement les gangs criminels et de lancer des enquêtes.

Depuis des décennies, les zoologistes et les biologistes de la faune sauvage aspirent à un système d’alerte par caméra intelligente.Capable de détecter les activités des tigres et d’autres espèces menacées et de fournir des alertes en temps opportun,TrailGuard AI indique dans une certaine mesure que ce rêve est devenu réalité

TrailGuard AI avec notifications en temps réel surmonte les inconvénients des pièges photographiques traditionnels tels que les fausses alarmes et l'incapacité de réagir rapidement.Faire passer la protection de la faune sauvage de l’utilisation passive des données des caméras au niveau d’alerte précoce et de réponse active.

Dans les zones protégées dotées d’écosystèmes complexes, cette technologie peut non seulement aider à protéger les villageois des attaques de prédateurs tels que les tigres, mais aussi empêcher les prédateurs d’être blessés par les braconniers. Il constitue également une bonne référence pour d’autres zones protégées afin de traiter de la relation entre les humains et la faune sauvage.

aussi,Les chercheurs envisagent d’étendre l’application de TrailGuard AI.Ils ont jeté leur dévolu sur des groupes d’animaux plus importants, comme les éléphants :

« Les éléphants errent toujours à l'extérieur des habitations humaines, détruisant les récoltes, provoquant le chaos dans les villages et même provoquant des accidents de train, tuant des dizaines de personnes chaque année.TrailGuard AI promet d’empêcher que cela se produise."

Liens de référence :

[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