Imágenes de elefantes vagar por las llanuras africanas está grabado en todas nuestras mentes y es algo que se reconoce fácilmente como un símbolo de África. Pero el futuro de los elefantes hoy es incierto. Actualmente, los cazadores furtivos están matando un elefante cada 15 minutos, y los humanos, que aman tanto verlos, han declarado la guerra a su especie. La mayoría de las personas no son cazadores furtivos, recolectores de marfil o que dañan intencionalmente la vida silvestre, pero el silencio o la indiferencia hacia la batalla que se avecina es igualmente mortal.
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O quizás haga una pausa y piense: Nuestras oportunidades para ayudar a salvar la vida silvestre, especialmente los elefantes, están justo frente a nosotros y crecen todos los días. Y algunas de estas oportunidades tienen sus raíces en el aprendizaje automático (ML) y el resultado mágico que llamamos con cariño AI.
Créditos de imagen: Jes Lefcourt (Se abre en una nueva ventana)
Los desarrolladores de código abierto están dando a los elefantes una ventaja neuronal
Hace seis meses, en medio de un mundo infundido de COVID, Hackster.io, una gran comunidad de código abierto propiedad de Avnet, y Smart Parks, una organización holandesa centrada en la conservación de la vida silvestre, se acercaron a los líderes de la industria tecnológica, incluido Microsoft, u -blox y Taoglas, Nordic Semiconductors, Western Digital y Edge Impulse con la idea de financiar la I + D, la fabricación y el envío de 10 de los collares de rastreo de elefantes más avanzados jamás construidos.
Estos modernos collares de rastreo están diseñados para implementar algoritmos avanzados de aprendizaje automático (ML) con la duración de batería más extendida jamás proporcionada para dispositivos similares y un rango de red más amplio que nunca. Para hacer que esta visión sea aún más audaz, llamaron a ser completamente de código abierto y compartir libremente el resultado de este esfuerzo a través de OpenCollar.io, una organización de conservación que defiende el hardware y software de collar de rastreo de código abierto para proyectos de monitoreo ambiental y de vida silvestre.
Nuestras oportunidades para ayudar a salvar la vida silvestre, especialmente los elefantes, están frente a nosotros y crecen todos los días.
El rastreador, ElephantEdge, sería construido por la firma de ingeniería especializada Irnas, y la comunidad de Hackster se uniría para crear modelos ML completamente implementables mediante Edge Impulse y paneles de telemetría de Avnet que ejecutarán el hardware recién construido. Nunca antes se había intentado un proyecto tan ambicioso y muchos dudaban de que pudiera llevarse a cabo un proyecto tan colaborativo e innovador.
Creando el mejor dispositivo de rastreo de elefantes del mundo
Solo ellos lo lograron. Brillantemente. El nuevo rastreador ElephantEdge se considera el más avanzado de su tipo, con ocho años de duración de la batería y cientos de millas de rango de repetidores de red LoRaWAN, ejecutando modelos TinyML que proporcionarán a los guardaparques una mejor comprensión de la acústica, el movimiento, la ubicación, anomalías ambientales y más. El rastreador puede comunicarse con una serie de sensores, conectados por tecnología LoRaWAN a los teléfonos y computadoras portátiles de los guardaparques.
Esto le da a los guardabosques una imagen y una ubicación más precisas para rastrear que los sistemas anteriores que capturaron e informaron sobre imágenes de toda la vida silvestre, lo que agotó la vida útil de la batería de los rastreadores. El software de aprendizaje automático avanzado que se ejecuta en estos rastreadores está construido explícitamente para elefantes y desarrollado por la comunidad Hackster.io en un desafío de diseño público.
“Los elefantes son los jardineros de los ecosistemas, ya que su itinerancia en sí misma crea espacio para que otras especies prosperen. Nuestro proyecto ElephantEdge atrae a personas de todo el mundo para crear la mejor tecnología vital para la supervivencia de estos gentiles gigantes. Todos los días se ven amenazados por la destrucción del hábitat y la caza furtiva. Esta innovación y asociaciones nos permiten conocer mejor su comportamiento para que podamos mejorar la protección ”, dijo Tim van Dam, cofundador de Smart Parks.
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AI de conservación de código abierto, impulsada por la comunidad en el trabajo
Con el hardware construido por Irnas y Smart Parks, la comunidad estaba ocupada construyendo los algoritmos para hacerlo cantar. El desarrollador de software y científico de datos Swapnil Verma y Mausam Jain en el Reino Unido y Japón crearon Elephant AI. Usando Edge Impulse, el equipo desarrolló dos modelos ML que aprovecharán los sensores integrados del rastreador y proporcionarán información crítica para los guardaparques.
El primer proyecto liderado por la comunidad, llamado Detección de presencia humana, alertará a los guardaparques del riesgo de caza furtiva utilizando muestras de audio para detectar la presencia humana en áreas donde se supone que los humanos no deben estar. Este algoritmo utiliza sensores de audio para grabar el sonido y la vista mientras lo envía a través de la red LoRaWAN directamente al teléfono de un guardabosques para crear una alerta inmediata.
El segundo modelo lo llamaron “Monitoreo de la actividad de los elefantes”. Detecta la actividad general de los elefantes, tomando información de series de tiempo del acelerómetro del rastreador para detectar y dar sentido a correr, dormir y pastar para proporcionar a los especialistas en conservación la información crítica que necesitan para proteger a los elefantes.
Otro desarrollo brillante de la comunidad vino del otro lado del mundo. Sara Olsson, una ingeniera de software sueca que siente pasión por el mundo nacional, creó un panel de control de TinyML e IoT para ayudar a los guardaparques con los esfuerzos de conservación.
Con pocos recursos y apoyo, Sara construyó un tablero de telemetría completo combinado con algoritmos ML para monitorear trampas de cámara y abrevaderos, mientras reduce el tráfico de red procesando datos en el collar y ahorrando considerablemente la vida de la batería. Para validar su hipótesis, utilizó 1.155 modelos de datos y 311 pruebas!
Panel de control de TinyML e IoT de Sara Olsson. Créditos de imagen: Sara Olsson
Completó su trabajo en el estudio Edge Impulse, creando los modelos y probándolos con transmisiones de trampas de cámara de Africam utilizando una cámara OpenMV desde la comodidad de su hogar.
Créditos de imagen: Sara Olsson (Se abre en una nueva ventana)
Tecnología para buenas obras, pero el comportamiento humano debe cambiar
El Proyecto ElephantEdge es un ejemplo de cómo el interés público y comercial pueden converger y dar como resultado un esfuerzo colaborativo de sostenibilidad para avanzar en los esfuerzos de conservación de la vida silvestre. El nuevo collar puede generar datos críticos y equipar a los guardaparques con mejores datos para tomar decisiones urgentes para salvar vidas sobre la protección de sus territorios. Para fines de 2021, al menos diez elefantes lucirán los nuevos collares en parques seleccionados de África, en asociación con World Wildlife Fund y Vulcan’s EarthRanger, desatando una nueva ola de conservación, aprendizaje y defensa.
Naturalmente, esto es genial, la tecnología funciona y está ayudando a los elefantes como nunca antes. Pero, en realidad, la raíz del problema es mucho más profunda. Los seres humanos deben cambiar su relación con el mundo natural para que se produzca el hábitat adecuado de los elefantes y la recuperación de la población.
“La amenaza para los elefantes es mayor que nunca”, dijo Richard Leakey, un destacado paleoantropólogo y erudito conservacionista. El principal argumento para permitir la caza de trofeos o marfil es que recauda dinero para la conservación y las comunidades locales. Sin embargo, un informe reciente reveló que solo el 3% de los ingresos por caza de África llega a las comunidades en las áreas de caza. Los animales no necesitan morir para ganar dinero para las comunidades en las que vive.
Con una gran tecnología, colaboración y el compromiso de abordar las condiciones culturales subyacentes y el comercio de marfil que conduce a la mayoría de las muertes de elefantes, existe una posibilidad real de salvar a estas criaturas singulares.
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