Berkli Kaliforniya Universitetinin tədqiqatçıları iNaturalist tətbiqindən qabaqcıl süni intellekt və vətəndaş elmi məlumatlarından istifadə edərək, Kaliforniya bitki növlərinin yayılmasını nümayiş etdirən ən ətraflı xəritələrdən bəzilərini hazırlayıblar.

iNaturalist, ilk olaraq UC Berkeley tələbələri tərəfindən hazırlanmış, insanlara bitkilərin, heyvanların və ya qarşılaşdıqları hər hansı digər həyatın fotoşəkillərini və yer məlumatlarını yükləməyə və sonra öz şəxsiyyətlərini kraudsorsunq etməyə imkan verən geniş istifadə olunan mobil telefon proqramıdır. Tətbiqin hazırda dünya üzrə 8 milyondan çox istifadəçisi var və onlar birlikdə 200 milyondan çox müşahidə yükləyib.

Tədqiqatçılar Kaliforniyadakı bitkilər üçün vətəndaş elmi məlumatlarını əyalətin yüksək ayırdetmə qabiliyyətinə malik uzaqdan zondlama peyk və ya təyyarə şəkilləri ilə əlaqələndirmək üçün dərin öyrənmə modeli olan konvolyusiya neyron şəbəkəsi adlanan süni intellekt növündən istifadə ediblər . Şəbəkə, daha sonra Kaliforniyada 2221 bitki növünün mövcud diapazonunu bir neçə kvadrat metrə qədər proqnozlaşdırmaq üçün istifadə edilən korrelyasiyaları kəşf etdi .

Botaniklər adətən bir ərazidə bütün bitki növlərini zəhmətlə sadalamaqla növlərin yüksək keyfiyyətli xəritələrini qururlar, lakin bu, bir neçə kiçik təbii ərazidən və ya milli parklardan kənarda mümkün deyil. Bunun əvəzinə, Deepbiosphere adlı süni intellekt modeli, indi bütün dünyanı əhatə edən iNaturalist və uzaqdan zondlama təyyarələri və ya peyklərindən pulsuz məlumatlardan istifadə edir. Vətəndaş alimlərinin kifayət qədər müşahidələrini nəzərə alaraq, model meşələrin qırılması və ya meşə yanğınlarından sonra yenidən böyümə kimi bitki örtüyünün dəyişməsini izləmək üçün bitkilərin yayılması və yaşayış yerləri haqqında ətraflı elmi məlumatı olmayan ölkələrdə tətbiq oluna bilər.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=1857921027&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1728970647&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2024-10-ai-empowers-inaturalist-california-unprecedented.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTUuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTI5LjAuNjY2OC45MCIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTI5LjAuNjY2OC45MCJdLFsiTm90PUE_QnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEyOS4wLjY2NjguOTAiXV0sMF0.&dt=1728970461007&bpp=1&bdt=113&idt=63&shv=r20241010&mjsv=m202410080101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Ddd084782a3980897%3AT%3D1725971170%3ART%3D1728970395%3AS%3DALNI_Ma1uv12HX_ctV-7loP2Dla_dLGslw&eo_id_str=ID%3D6cdee71e935b6dcb%3AT%3D1725971170%3ART%3D1728970395%3AS%3DAA-AfjZEH1DAbfRV50frmhACTroQ&prev_fmts=0x0%2C1903x859&nras=2&correlator=2652539931962&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=447&ady=1847&biw=1903&bih=859&scr_x=0&scr_y=0&eid=44759876%2C44759927%2C44759837%2C31087986%2C44795922%2C95343455%2C95344777&oid=2&pvsid=2863401530697455&tmod=365233425&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fsort%2Fdate%2Fall%2Fpage13.html&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C859&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=0&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=M

Tapıntılar sentyabrın 5-də Proceedings of the National Academy of Sciences jurnalında Berkli Universitetinin inteqrativ biologiya üzrə dosenti, ilk müəllif Lauren Gillespie, Stanford Universitetində kompüter elmləri üzrə doktorant, Moisés “Moi” Expósito-Alonso tərəfindən dərc edilib . və onların həmkarları. Gillespie hazırda Braziliyada bitki biomüxtəlifliyinin nümunələrini aşkar etmək üçün oxşar üsullardan istifadə etmək üçün Fulbrayt ABŞ Tələbə Proqramına malikdir.

Gillespie, “Burada, Braziliyada keçirdiyim bir il ərzində biz tarixin ən pis quraqlığını və ən pis yanğın mövsümlərindən birini gördük” dedi. “Uzaqdan zondlama məlumatları indiyə qədər bizə bu yanğınların harada baş verdiyini və ya quraqlığın ən pis yeri olduğunu söyləyə bildi və Deepbiosphere kimi dərin öyrənmə yanaşmalarının köməyi ilə tezliklə yerdəki ayrı-ayrı növlərə nə baş verdiyini izah edəcək.”

“Bu bir məqsəddir – onu bir çox yerə genişləndirmək” dedi Expósito-Alonso. “Dünyada demək olar ki, hər kəsin smartfonu var, ona görə də ola bilsin ki, insanlar təbii yaşayış yerlərinin şəkillərini çəkməyə başlayacaqlar və bu, qlobal miqyasda həyata keçirilə biləcək. Nə vaxtsa bu, Google Xəritədə bütün insanların harada olduğunu göstərən təbəqələrə sahib olmağa imkan verəcək. növlərdir, buna görə də onları qoruya bilərik.

Pulsuz olması və Yer kürəsinin böyük hissəsini əhatə etməklə yanaşı, uzaqdan zondlama məlumatları da çox vaxt bir neçə kilometr həlli olan regional iqlim xəritələri kimi digər məlumat mənbələrindən daha incədir və daha tez-tez yenilənir. Vətəndaş elmi məlumatlarının uzaqdan zondlama şəkilləri ilə – yalnız şəkil və temperaturu təmin edən əsas infraqırmızı xəritələrdən istifadə etməklə, izləmək çətin olan mənzərə dəyişikliklərinin gündəlik monitorinqinə imkan verə bilər.

Bu cür monitorinq mühafizəçilərə dəyişiklik qaynar nöqtələrini aşkar etməyə və ya qorunmağa ehtiyacı olan növlərlə zəngin əraziləri müəyyən etməyə kömək edə bilər.

“Məsafədən zondlama ilə demək olar ki, bir neçə gündən bir Yerin 1 metr ayırdetmə qabiliyyətinə malik yeni şəkilləri var” dedi Expósito-Alonso. “Bunlar indi bizə bitkilərin paylanmasında real vaxt dəyişikliklərini, ekosistemlərin paylanmasının dəyişməsini potensial olaraq izləməyə imkan verir. Əgər insanlar Amazonda ucqar yerləri meşəsizləşdirirlərsə, indi bundan xilas ola bilmirlər – bu proqnozlaşdırma şəbəkəsi vasitəsilə qeyd olunur.”

Bu ilin əvvəlində Stanforddan UC Berkeley-ə köçən Expósito-Alonso, bitkilərin iqlim dəyişikliyinə uyğunlaşmaq üçün genetik olaraq necə təkamül etdiyi ilə maraqlanan təkamülçü bioloqdur.

“Bitkilərin harada olduğunu və necə dəyişdiyini bilmək üçün genişləndirilə bilən bir üsula sahib olmaq istəyi hiss etdim” dedi. “Biz artıq bilirik ki, onlar daha sərin ərazilərə köçməyə çalışırlar, hazırda qarşılaşdıqları mühitə uyğunlaşmağa çalışırlar. Laboratoriyamızın əsas hissəsi bu dəyişiklikləri və təsirləri və bitkilərin təkamül edib-etməyəcəyini anlamaqdır. uyğunlaşmaq.”

Tədqiqatda tədqiqatçılar süni intellekt təlim dəstindən bəzi iNaturalist məlumatlarını istisna etməklə və daha sonra süni intellekt modelindən xaric edilmiş ərazidəki bitkiləri proqnozlaşdırmağı xahiş etməklə Deepbiosphere-i sınaqdan keçirdilər. AI modeli növlərin varlığını müəyyən etməkdə 89% dəqiqliyə malik idi, əvvəlki üsullar üçün bu göstərici 27% idi. Onlar həmçinin Kaliforniya ətrafında bitkilərin harada böyüdüyünü və temperaturun yüksəlməsi və yağışın dəyişməsi ilə necə miqrasiya edəcəklərini proqnozlaşdırmaq üçün hazırlanmış digər modellərlə müqayisə etdilər. Bu modellərdən biri , Amerika Təbiət Tarixi Muzeyində hazırlanmış, iqlim şəbəkələri və georeferanslı bitki məlumatlarından istifadə edən Maxentdir . Deepbiosphere Maxent-dən əhəmiyyətli dərəcədə yaxşı çıxış etdi.

Onlar həmçinin Deepbiosphere-ni əyalətin bəzi parkları üçün yaradılmış ətraflı bitki xəritələrinə qarşı sınaqdan keçirdilər. O, Şimali Kaliforniyadakı Redwood Milli Parkında qırmızı ağacların yerini 81,4% dəqiqliklə proqnozlaşdırıb və 2013-cü ildə Yosemit Milli Parkında Rim Yanğınının səbəb olduğu yanıq şiddətini dəqiqliklə (R ^{2 =0,53 ilə) tutub.}

“Lauren-in ixtira etdiyi bu modeldə inanılmaz olan odur ki, siz onu sadəcə olaraq insanların telefonları ilə yükləməyə davam etdiyi açıq məlumatlarla məşq edirsiniz, lakin siz yüksək qətnamə ilə gözəl müəyyən edilmiş xəritələr yaratmaq üçün kifayət qədər məlumat əldə edə bilərsiniz.” Exposito-Alonso bildirib. “Növbəti sual, coğrafi təsirləri anladıqdan sonra, “Bitkilər uyğunlaşacaqmı?”

Stenforddakı Karnegi Elm İnstitutundan Meqan Ruffli məqalənin həmmüəllifidir.

Ətraflı məlumat: Lauren E. Gillespie et al, Dərin öyrənmə modelləri vətəndaş elmindən və uzaqdan zondlama məlumatlarından əldə edilən sürətli bitki növlərinin dəyişməsinin xəritəsi, Milli Elmlər Akademiyasının əsərləri (2024). DOI: 10.1073/pnas.2318296121

Jurnal məlumatı: Milli Elmlər Akademiyasının Materialları 

Kaliforniya Universiteti – Berkeley tərəfindən təmin edilmişdir