Как искусственный интеллект помогает изучать Байкал

Иркутский учёный, доктор биологических наук, директор Научно-исследовательского института биологии ИГУ рассказал на конференции Яндекса о том, как технологии и искусственный интеллект будут помогать учёным осуществлять мониторинг озера Байкал.

В основе всей экосистемы Байкала, гигантского, древнего озера, лежит один простой элемент – планктон (фито- и зоо-). Это мельчайшие водоросли и рачки соответственно. Фитопланктон перерабатывает энергию света и различные неорганические элементы в органическое вещество. А зоопланктон питается фитопланктоном, предоставляя пищевую базу остальной пищевой цепочке. Эти два элемента представляют собой фундамент всего живого в Байкале. То есть в озере обитает 3 500 видов организмов и их питание и жизнедеятельность полностью зависит от состояния планктона.

 

С февраля 1945 года иркутские учёные приняли решение, что необходимо наблюдать за фундаментом байкальской экосистемы. Сначала это был сугубо практический интерес (требовалось прогнозировать запасы рыбы для выловов), который превратился в глобальный научный проект. С тех пор по настоящее время осуществляется регулярный сбор проб и их анализ: видовой состав, количество, биомасса, динамика изменений видов. На основе этих данных учёные пытаются понять, что происходит с Байкалом. Проект называется «Точка №1».

Как выяснилось, фундамент меняется динамично. Меняются как условия обитания в Байкале, так состав и виды, численность планктона. Сейчас учёные института биологии ИГУ накопили более пяти миллионов записей наблюдений. Все они обрабатываются. В итоге за 76 лет наблюдений учёные имеют беспрецедентную историю понимания того, что лежит в основе такой огромной экосистемы, как Байкал.

Что же происходит на сегодняшний день? Байкал динамично и очень сильно меняется. При этом изменения происходят неравномерно. Учёные сталкиваются с необходимостью увеличить количество точек наблюдений. Если «Точка №1» - основное место, где исследователи уже почти век занимаются мониторингом. Но для лучшего понимания таких точек необходимо не менее 100. Это, в свою очередь, увеличивает работу учёных в 100 раз. И для этого потребуется множество специалистов по каждой группе (фито- и зоопланктона), которых готовят десятилетиями и которых, к сожалению, на Байкале уже практически не осталось. До сегодняшнего дня сделать такой масштабный проект было невозможно. Но теперь появились новые цифровые технологии, которые могут прийти на помощь учёным-экологам.

Сейчас учёные института биологии ИГУ сотрудничают с Яндексом и компанией разработчиками технологий искусственного интеллекта для изучения морских экосистем MaritimeA.

Как прояснил суть проекта Максим Тимофеев:

«В этой работе мы пытаемся создать технологию этакого «цифрового помощника», который возьмёт на себя 90% рутинной работы по распознаванию и анализу массовых видов фито- и зоопланктона. Концепция проекта заключается в том, что мы не просто создаём систему, которая освобождает специалиста, но мы создаём такую систему, которая в идеале поможет неспециалисту повысить свои навыки. Например, при работе со студентами система будет им подсказывать, как решить универсальные задачи по распознаванию доминирующих видов и групп организмов. Представьте, что нам нужно определить, что встречаемость одних и тех же видов регулярная, и вдруг встречается тот вид, которого система не распознаёт, то тогда мы подключаем узкого специалиста».

Аналогов такого в мире практически нет. Проект и технология, разрабатываемые компанией Яндекс вместе с учёными из института биологии ИГУ, будут первыми подобными инструментами для экологического мониторинга на основе технологии искусственного интеллекта. При этом команде проекта приходится всё время находить точки соприкосновения и дополнять компетенции и знания друг друга.

«Все самые интересные вещи происходят как раз на стыках наук и ментальности. То есть люди, занимающиеся big-data, большими накопленными цифрами, должны увидеть за ними живые организмы, которые эти цифры обозначают. А биологи должны видеть, что организмы складываются в совокупность данных, понять и расшифровать, которые может помочь цифровая машина», - отметил Максим Тимофеев.

URL: https://babr24.net/irk/?IDE=221142

bytes: 4424 / 4182

Поделиться в соцсетях:

Экслюзив от Бабра в соцсетях:
- Телеграм
- ВКонтакте
- Вайбер
- Одноклассники

Связаться с редакцией Бабра в Иркутской области:
[email protected]

Автор текста: Миша Ковальски, научный обозреватель.

На сайте опубликовано 1654 текстов этого автора.

Другие статьи в рубрике "Наука и технологии" (Иркутск)

Птичий беспредел: энергетики рассказали, как птицы влияют на работу ЛЭП

Специалисты Иркутской электросетевой компании обнаружили, что около трети кратковременных отключений на высоковольтных линиях электропередачи происходят из-за птиц.

Ярослава Грин

Наука и технологииБратья меньшиеЭкономика и бизнесИркутск

19871

14.02.2024

Вторая жизнь отходам: ученые осваивают технологии по переработке золошлаковых смесей

Каждый год в Иркутской накапливаются огромные объемы золошлаковых смесей от работы ТЭЦ. Однако ученые из Научно-исследовательского центра «Байкал» находят способы использовать эти отходы и дать им «вторую жизнь» в производстве материалов, используемых в строительстве.

Анна Моль

Наука и технологииЭкологияИркутск

30618

22.12.2023

Нам пишут. Хорошо быть академиком-руководителем?

Только подутихли страсти в иркутском Академгородке (не сами собой, просим заметить; но об этом в другой раз), как – бац! – появился новый инфоповод. Спонсоры – Китай и академик Игорь Бычков. Бычков Игорь, Пресс-конференция в Иркутском научном центре, 19 мая 2015 года.

Анна Амгейзер

Наука и технологииСкандалыИркутск Россия

10496

30.11.2023

Масштабный эксперимент TAIGA: как в Тункинской долине ловят космические частицы?

Мы смотрим в небо столько, сколько живем на этой планете, и пытаемся понять: а что там? Астрофизик Николай Буднев В журнале Naked Science вышел выпуск про исследования иркутских ученых в Бурятии.

Есения Линней

Наука и технологииОбразованиеБурятия Иркутск Россия

9432

28.11.2023

Проверка фундамента в режиме реального времени: Иркутский политех разработал инклинометр для контроля землетрясений

В связи с участившимися землетрясениями в Иркутской области в ИРНИТУ был разработан высокоточный прибор для контроля подземных сдвигов и деформаций.

Анна Моль

Наука и технологииГеоИркутск

12118

07.11.2023

Бесполезность Росатома: ученые ИРНИТУ нашли новое применение отходам БЦБК

Ученые ИРНИТУ подтвердили, что отходы БЦБК могут быть использованы для технической рекультивации разрушенных земель. Недавно они обнаружили, что малина, выращенная на почве из отходов БЦБК, не содержит токсичных веществ. Ученые вуза начали изучать отходы БЦБК в 2019 году.

Анна Моль

Наука и технологииЭкологияИркутск

43633

20.10.2023

Бесполезность Росатома: роль ИРНИТУ в решении экологических проблем

Разработки Иркутского национального исследовательского технического университета по загрязнению в Свирске и на Байкальском ЦБК были включены в государственный доклад о состоянии и охране окружающей среды Иркутской области в 2022 году.

Анна Моль

Наука и технологииЭкологияИркутск

25521

04.08.2023

БЦБК: опасные отходы закрытого предприятия хотят превратить в скульптуры

Прошло уже целых десять лет с момента закрытия Байкальского целлюлозно-бумажного комбината (БЦБК), а проблема утилизации его отходов до сих пор остаётся актуальной. Шлам-лигнин, который остался после переработки древесной массы на БЦБК, имеет высокую вязкость, что позволяет создавать скульптуры.

Анна Моль

Наука и технологииЭкономика и бизнесЭкологияИркутск Байкал

21685

15.05.2023

Ученые Иркутского политеха попробуют найти применение микропластику

Ученые ИРНИТУ договорились о сотрудничестве с ассоциацией «Байкал без пластика», которая выступает за снижение использования одноразового пластика на Байкале и решение проблем загрязнения озера. Ассоциация займется поиском заказчиков, которые профинансируют затраты на исследования.

Анна Моль

Наука и технологииЭкологияИркутск Байкал

24113

04.05.2023

Кому не угодила байкальская нерпа?

Недавно Бабр писал, что в Правительстве РФ прошло заседание под руководством Виктории Абрамченко, на котором обсуждали, что на Байкале необходимо начать регулировать численности нерпы. Якобы она вредит байкальскому омулю.

Миша Ковальски

Наука и технологииЭкологияИркутск Байкал

24137

21.04.2023

Иркутские геологи попали в список лучших учёных мира

Международный научный портал Research.com составил список учёных со всей планеты, которые внесли наибольший вклад в развитие науки - Best Earth Science Scientists. В него вошли несколько тысяч исследователей из 24 направлений.

Миша Ковальски

Наука и технологииИркутск

5516

18.04.2023

В ИНЦ накаляются страсти: кто всамделишный фаворит на директорское кресло?

Иркутский научный центр давно перестал быть пристанищем исключительно учёных, а стал источником пересудов и спонсором подковерных игр. В конце апреля заканчивается срок трудового договора директора ИНЦ СО РАН Константина Апарцина.

Роман Русских

Наука и технологииСкандалыИркутск

7265

31.03.2023

Лица Сибири

Цыденов Алексей

Юрасов Денис

Семенов Дмитрий

Мантатова Татьяна

Боровиков Алексей

Гуртовой Юрий

Левчугов Владислав

Фролов Герман

Кожеуров Денис

Григорьев Михаил