Команда учёных и разработчиков запустила нейросеть для экомониторинга Байкала на облачной платформе Yandex Cloud, рассказали Хабру в пресс-службе облачного сервиса. Алгоритм машинного обучения самостоятельно анализирует пробы воды из озера, определяет и классифицирует содержащиеся в ней микроорганизмы. Всё это с 1945 года учёные делали вручную. На текущий момент нейросеть умеет работать с 70 формами планктона, наиболее распространённых в пробах.
Проект мониторинга экосистемы озера «Точка №1» длится с 1945 года. Его ведут специалисты НИИ биологии Иркутского государственного университета. Более 75 лет в одной точке озера регулярно берут пробы воды с глубины до 250 метров. Потом учёные анализируют фито- и зоопланктон в пробах и отслеживают, как меняется состав и состояние озера, выделяют климатические тренды. Нейросеть помогает биологам автоматизировать цикл мониторинга и ускорить процесс получения данных для новых исследований.
Вместе с учёными НИИ нейросеть разрабатывали компания MaritimeAI, команда платформы Yandex Cloud и Фонд поддержки прикладных экологических разработок и исследований «Озеро Байкал». Биологи предоставили около 50 тысяч изображений проб, из которых 20 тысяч использовались для обучения алгоритмов. Изображения проб с микроскопов передаются в облачную платформу Yandex Cloud, где алгоритм определяет мельчайших рачков, их видовую принадлежность и формирует отчётные карточки.
Нейросеть продолжает обучаться в сервисе для разработки и эксплуатации ML-алгоритмов Yandex DataSphere. Разметка данных происходит с помощью краудсорсингового сервиса «Толока».
В будущем участники проекта планируют масштабировать мониторинг и отслеживать состояние воды в других точках Байкала. Также разработчики обещают последовательно выкладывать в open source технологии, использующиеся в проекте. Это должно способствовать разработке собственных систем мониторинга водоёмов другим научным группам и институтам по всему миру.
Максим Тимофеев
Доктор биологических наук, директор НИИ биологии ИГУ
«В перспективе алгоритм может стать фундаментом национальной или даже глобальной системы мониторинга водоёмов. Эта система позволит решать такие задачи, как контроль биологической безопасности и распространения инвазивных видов; экологический контроль состояния водных местообитаний; контроль и прогнозирование продуктивности водоёмов для интересов рыборазведения и рыболовства. Также алгоритм можно использовать как инструмент для описания и открытия новых видов».
Евгения Елькина
Старший менеджер Фонда поддержки прикладных экологических разработок и исследований «Озеро Байкал»
«Начало работы нейросети – важный шаг в развитии самого длительного проекта по регулярному экологическому мониторингу озера Байкал. Цифровизация проекта стала возможной исключительно благодаря многостороннему партнёрству между бизнесом, наукой и гражданским обществом, уникальной экспертизе каждого из вовлечённых участников. Надеемся, что этот кейс внедрения нейросети заложит основу для использования технологии искусственного интеллекта и на других точках экологического мониторинга и популяризирует практику межсекторального сотрудничества в интересах устойчивого развития».
