Когда технологии встречаются с природой, рождаются удивительные решения. Одно из таких решений студентам предстояло создать на хакатоне «Цифровой прорыв. Сезон: Искусственный интеллект», который состоялся в Челябинске в мае. Участие в нём приняла команда DataForce из Высшей школы информационных технологий и автоматизированных систем САФУ. В её составе – четверо студентов, обучающихся по профилю «Интеллектуальные системы и машинное обучение», и преподаватель.

Команда работала над кейсом Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации «Классификация парнокопытных». Студентам нужно было разработать программу для классификации трёх видов оленей (олень, косуля, кабарга), тем самым решив проблему отсутствия инструментов автоматизированного учёта животных.

«Одно из требований Минприроды – создать приложение, которое работало бы без доступа к интернету, ведь с лесу он не везде есть. Кроме того, у специалистов, которые следят за популяцией, определённые мощности компьютеров. Поэтому мы постарались создать такое приложение, которое работало бы без доступа к сети и без высоких требований по «железу», – поясняет участник команды Никита ГРОМОВ.

Сначала студенты вместе с педагогом разработали пользовательский интерфейс и архитектурное решение приложения, убрали нерелевантные фото, нашли снимки с фотоловушек в интернете и научили искусственный интеллект распознавать оленей.

«Преимущества нашего решения: высокая скорость распознавания – 40 миллисекунд, высокая точность – 98,76%, минимальные временные затраты на обучение работе с программным обеспечением благодаря дружелюбному интерфейсу», – уточняет студент САФУ.

Приложение устроено следующим образом: пользователь загружает фотографии оленей, а искусственный интеллект распределяет фото по папкам в соответствии с подвидами. Если олень не идентифицирован и нейросеть не уверена, в какую категорию отнести снимок, появляется отдельная папка. И тогда пользователь может вручную отсортировать фото.

Кроме того, в приложении можно выдавать трекинг животного при записи с камер фотоловушек, строить 3D-сцены по стереосъёмке с двух и более камер фотоловушек. Специалист, работающий в этом приложении, сможет оценивать положение животного в кадре и давать рекомендации по установке фотоловушек.

Держателем кейса стало Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации. Это решение будет использоваться органами государственной власти для неинвазивного мониторинга животных в дикой природе.

«Аудитория приложения – скорее работники Минприроды, занимающиеся этим вопросом. Но приложение нетрудно доработать и добавить туда других животных: нужно будет просто дообучить искусственный интеллект распознавать новые виды», – рассуждает Никита Громов.

Для команды DataForce «Цифровой прорыв» – это шестой хакатон и третья победа.

«Впервые мы не торопились ни на одном из этапов и чётко укладывались в собственные дедлайны. Обычно, чем ближе к концу, тем больше суеты. А здесь такого не было: наша команда проявила себя очень хорошо. Но всё равно удивились, когда на доске лидеров увидели, как сильно оторвались от второго места! Точность выполнения составила 93%, а у ближайших конкурентов была 89», – говорит студент.

Несмотря на показанную на хакатоне эффективность мониторинга оленей с помощью проекта архангелогородцев, предложений о дальнейшем сотрудничестве, по словам Никиты, разработчикам пока не поступало. А ведь северные регионы России – дом для значительных популяций оленей, которые играют ключевую роль не только в экосистеме, но и в экономике некоторых регионов. Точное и регулярное отслеживание животных важно для сохранения их численности. Климатические изменения и человеческая деятельность оказывают серьёзное влияние на ареалы обитания оленей. Автоматизированный мониторинг может помочь своевременно выявлять изменения в поведении и численности популяций, что позволит оперативно принимать меры для их защиты.

Наконец, органам государственной власти такое приложение предоставляет возможность развивать неинвазивный мониторинг, что снижает стресс для животных и уменьшает затраты на проведение исследований. Внедрение подобных приложений поможет сохранить биоразнообразие и поддержать устойчивое развитие северных территорий России.

Успевайте вступить в ряды студентов «цифровых» направлений. В САФУ продолжается приёмная кампания. В 2024 году университет предлагает абитуриентам большое количество бюджетных мест – 4030, из которых 2597 – бакалавриат и специалитет. К примеру, на направление «Автоматизация технологических процессов и производств» предусмотрено 25 мест, на «Информатику и вычислительную технику» - более 160 (с учётом заочной и очно-заочной форм обучения), а на «Информационную безопасность» - 57 мест.