يتجه عدد متزايد من الباحثين إلى تقنيات الذكاء الاصطناعي لمراقبة التنوع البيولوجي وتعزيز جهود حماية الأنواع الحية المهددة بالانقراض. وبعكس الوسائل التقليدية التي قد تعرقل عمل الأنظمة البيئية أو تتطلب قدرا كبيرا من الوقت والجهد والموارد، يستطيع الذكاء الاصطناعي تحليل كميات ضخمة من البيانات اللازمة في مجالات حماية البيئة مع تحقيق عنصري السرعة والكفاءة.
وبحسب "الألمانية"، يقول كال تشالمرز الباحث في مجال التعلم الاصطناعي في مؤسسة Conservation AI وهي منظمة غير ربحية معنية بحماية البيئة عبر تقنيات الذكاء الاصطناعي، ومقرها في مدينة ليفربول البريطانية إنه "بدون الذكاء الاصطناعي، لن نستطيع مطلقا تحقيق أهداف الأمم المتحدة فيما يخص حماية الأنواع المهددة بالانقراض".
وفي الوقت الحالي، أصبحت الأنواع الحية تنقرض بوتيرة أسرع بمئات بل بآلاف المرات عما كان عليه الوضع قبل ملايين السنين، حيث يوجد الآن قرابة مليون فصيلة حية على حافة الانقراض. ومن جانبها، حددت الأمم المتحدة في عام 2020 هدفا لحماية 30 في المائة من مساحات اليابسة والمحيطات على كوكب الأرض من خطر الانقراض بحلول نهاية العقد الحالي.
ويقول نيكولاس مايلي من مؤسسة Future Society، وهي منظمة دولية غير ربحية مقرها باريس تهدف إلى حوكمة تقنيات الذكاء الاصطناعي إنه بالرغم من أن هذه التقنيات "ليست مثالية"، فإنها يمكن أن تسرع وتيرة الاكتشافات المهمة. وأضاف في تصريحات للموقع الإلكتروني American Scientific المعني بالأبحاث العلمية: "نحن بحاجة بالغة لمتخصصين من البشر من أجل تصميم النماذج الحوسبية وجمع البيانات وتحليلها وتفسيرها".
ونجح يورج مولر اخصائي البيئة من جامعة فورتسبرج الألمانية وزملاؤه في توظيف تقنيات الذكاء الاصطناعي لإجراء دراسات كمية لقياس التنوع البيولوجي في الغابات الاستوائية عن طريق تحديد الأنواع الحيوانية من خلال التسجيلات الصوتية.
وفي إطار دراسة نشرتها الدورية العلمية Nature Communication، استخدم الباحثون الذكاء الاصطناعي في تحليل "المشهد الصوتي" في غابات تشوكو بالاكوادور التي تشتهر بتنوع الأنواع الحية التي تعيش فيها. ووضع الباحثون أجهزة تسجيل في 43 بقعة في مناطق تمثل مختلف مراحل التعافي البيئي، بدءا من غابات بكر لم تتعرض لأنشطة القطع الجائر للأشجار، مرورا بمناطق تم إزالة الكساء الشجري فيها بالكامل ثم أعيد تشجيرها، وأخيرا مناطق تم اجتثاث الأشجار منها بالكامل ثم تحويلها إلى مساحات لزراعة أشجار الكاكاو أو أراضي للرعي. واستطاع الفريق البحثي التعرف على 183 من الطيور و41 من الزواحف وثلاث فصائل حيوانية من خلال التسجيلات الصوتية.
وقام الباحثون بتغذية التسجيلات الصوتية في نموذج للذكاء الاصطناعي يطلق عليه إسم "الشبكة العصبية الاصطناعية"، وكان قد تم تطويره في وقت سابق للتعرف على أصوات الطيور. واستطاع هذا النموذج التعرف على 75 من أصوات الطيور، علماً بأنه لم يكن يحتوي في ذاكرته سوى على 77 تسجيلا صوتيا للطيور التي ربما تعيش في هذه المنطقة.
ويقول مولر إن "هذه النتائج تظهر أن الذكاء الاصطناعي مستعد للمزيد من أنشطة التعرف على الأنواع الطبيعية في المناطق الاستوائية من خلال أصواتها، وكل ما نحتاجه الآن هو توفير المزيد من البيانات التي يجمعها البشر لتغذية النماذج الحوسبية".
ويؤكد الفريق البحثي أن استخدام الذكاء الاصطناعي لقياس التنوع البيولوجي في الغابات التي أعيد تشجيرها ربما يلعب دورا مهما في تقييم مشروعات الحفاظ على البيئة، التي لابد أن تحقق نجاحا من أجل ضمان استمرار تمويلها.
ومن جهة أخرى، نجح الباحثون في منظمة Conservation AI في تطوير نماذج للذكاء الاصطناعي يمكنها تحليل الصور ومقاطع الفيديو التي يتم التقاطها بواسطة المسيرات أو الكاميرات التي توضع في الحياة البرية من أجل التعرف على الأنواع المهددة بالانقراض وتتبع حركتها.
وأقام الباحثون منصة مجانية على شبكة الانترنت تستخدم تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي في تحليل الصور ومقاطع الفيديو والتسجيلات الصوتية، بما في ذلك مقاطع حية يتم تسجيلها بواسطة كاميرات أو وحدات استشعار، بحيث يقوم المستخدم بتحميلها مباشرة على المنصة، مع إتاحة خيار للمستخدم أن يقوم بإرسال رسالة إلكترونية في حالة رصد فصيلة مهددة بالانقراض مع تحميل مقطع مصور خاص بها مع هذه الرسالة.
وحتى الآن، قامت المنظمة بمعالجة أكثر من 12.5 مليون صورة، ورصدت أكثر من أربعة ملايين حيوان من 68 فصيلة حية، بما في ذلك غوريلات في الجابون، وقردة انسان الغاب في ماليزيا، وحيوان آكل النمل في أوغندا، وكلها أنواع مهددة بالانقراض.
ويقول بول فيرجوس، وهو من كبار الباحثين في المنظمة إن "السرعة التي يحققها الذكاء الاصطناعي في تحليل البيانات تسمح لخبراء البيئة بحماية الأنواع المهددة بالانقراض من حالات الخطر المفاجئ، مثل الصيد الجائر أو حرائق الغابات"، ويشير على سبيل المثال إلى أن الذكاء الاصطناعي نجح في ضبط أحد صيادي آكل النمل عن طريق مقطع فيديو حي.
ويرى الباحثون أيضا أنه من الممكن استخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي في دراسة تأثير الأنشطة البشرية على الأنظمة البيئة مع إعداد هياكل لعمل تسلسل زمني للتغيرات التي تطرأ على البيئات المختلفة، حيث نجحت فرق بحثية في اكتشاف حجم التدهور البيئي الذي حدث على مدار قرن من الزمان على أنظمة المياه العذبة مما ادى إلى تدهور التنوع البيولوجي في هذه الانظمة.
وفي إطار دراسة نشرتها الدورية العلمية eLife هذا العام، طور فريق بحثي من جامعة برمينجهام البريطانية نموذجا للذكاء الاصطناعي يربط التنوع البيولوجي بالتغيرات البيئية خلال فترات زمنية سابقة. واعتمد الباحثون على عينات جينية من نباتات وحيوانات وبكتيريا عاشت في القرن الماضي داخل ترسيبات مائية. واستخدموا الذكاء الاصطناعي لتصنيف الأنواع الحية وتحليلها للتوصل إلى نتائج وبيانات تدعم جهود حماية البيئة.
وأعرب الباحث نيكولاس مايلي من منظمة Future Societyعن أمله أن يتم توظيف تطبيقات الذكاء الاصطناعي بشكل منتظم في جهود حماية البيئة في المستقبل. وأضاف في تصريحات لموقع Scientific American : "هذا بالقطع هو الطريق للمضي قدما".
