用AI解決海上噩夢(mèng):與鯊共舞
以澳大利亞為例,根據(jù)公益研究組織SharkResearchInsTItute(SRI)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù),過(guò)去十年間,澳大利亞因鯊魚(yú)攻擊而致死的人數(shù)平均每年達(dá)2.1人左右,而在過(guò)往的歷史上,一年之內(nèi)最多曾有9人喪生于鯊魚(yú)之口(1929年)。這個(gè)數(shù)據(jù)表面上看起來(lái)并沒(méi)有那么驚悚,但實(shí)際上鯊魚(yú)襲擊致死事件只要發(fā)起一起,就會(huì)持續(xù)性地嚇退附近整個(gè)地區(qū)的居民和游客,給當(dāng)?shù)氐穆糜螛I(yè)帶來(lái)毀滅性的打擊。
因此,防鯊、驅(qū)鯊就成了海灘經(jīng)營(yíng)者們不得不面對(duì)的棘手難題。目前,常見(jiàn)的手段主要有以下三種:
1.驅(qū)鯊電纜。將一定長(zhǎng)度的特制電纜放置在沙灘附近的海底,該電纜可釋放低頻電脈沖驅(qū)趕試圖靠近有人的海洋區(qū)域,以保護(hù)游客的生命安全,目前南非部分海域采用的就是這種方法。
2.鯊魚(yú)追蹤。OCEARCH是一家非盈利的鯊魚(yú)研究機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)在鯊魚(yú)身上置入小型追蹤器,以實(shí)時(shí)定位、監(jiān)測(cè)鯊魚(yú)的活動(dòng)情況,該項(xiàng)目主要目的是為了保護(hù)日益稀少的鯊魚(yú),但現(xiàn)在也可為游客和海灘管理人員提供鯊魚(yú)出沒(méi)的警示。
3.防鯊網(wǎng)和DrumLine。DrumLine是一種專(zhuān)門(mén)的獵鯊工具,一般的形制是浮標(biāo)上系有兩條牽引鏈,一條用以固定在海底,一條放置魚(yú)鉤、誘餌在水中浮動(dòng)。它經(jīng)常和防鯊網(wǎng)配套出現(xiàn),簡(jiǎn)單高效地阻止了鯊魚(yú)的進(jìn)犯。
不過(guò),上述三種手段都存在著這樣或那樣的問(wèn)題。比如,驅(qū)鯊電纜雖然科學(xué),但是擋不住個(gè)別耐受性比較強(qiáng)的鯊魚(yú)同志可以一躍而過(guò),尋找自己潛在的美食;然而,鯊魚(yú)襲擊不是一道數(shù)學(xué)概率題,只要有一點(diǎn)紕漏,都會(huì)給海灘的旅游觀光產(chǎn)業(yè)帶來(lái)致命影響。又如,鯊魚(yú)追蹤雖然理論上可行,但是給每一條鯊魚(yú)都裝上追蹤器顯然不現(xiàn)實(shí),不管是經(jīng)濟(jì)成本,還是操作難度,都讓這一手段有些異想天開(kāi)的色彩。再如,防鯊網(wǎng)和DrumLine的使用雖然大幅減少了鯊魚(yú)襲擊事件,但是,這組工具經(jīng)常會(huì)誤傷其他無(wú)辜的魚(yú)類(lèi),同時(shí),落入DrumLine和防鯊網(wǎng)的魚(yú)類(lèi),如果不能及時(shí)放生,致死率是相當(dāng)高的;這將會(huì)導(dǎo)致鯊魚(yú)數(shù)量的急劇減少,最終使用該工具海域的生態(tài)平衡將受到嚴(yán)重威脅。
由此看來(lái),前兩種手段防鯊、驅(qū)鯊效果有限,而唯一有效的防鯊手段(防鯊網(wǎng)/DrumLine)卻背離了我們的初衷——防鯊、驅(qū)鯊,而不是殺鯊,以保證人類(lèi)和海洋生物和平共處,各取所需。
深受鯊魚(yú)襲擊之苦的澳大利亞的科技公司最近就將AI應(yīng)用到了防鯊、驅(qū)鯊領(lǐng)域,相關(guān)產(chǎn)品已展現(xiàn)出了良好的使用效果和廣闊的商業(yè)前景。
LittleRipper。這是由一家名為T(mén)heRipperGroup的澳大利亞科技公司開(kāi)發(fā)的用以鯊魚(yú)預(yù)警的無(wú)人機(jī)項(xiàng)目,LittleRipper與其他無(wú)人機(jī)相別,最大的區(qū)別就在于它內(nèi)置了一款可快速識(shí)別鯊魚(yú)的AI系統(tǒng)——SharkSpotter。這一AI的識(shí)別鯊魚(yú)能力的形成,是建立在深度學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)者搜集到的澳洲鯊魚(yú)襲擊頻發(fā)海域的影像資料的基礎(chǔ)上的。以前的鯊魚(yú)預(yù)警雖然也使用了無(wú)人機(jī),但是識(shí)別鯊魚(yú)主要依靠人工肉眼完成,正確率只有三成左右;而SparkSpotter在鯊魚(yú)識(shí)別上的正確率則能達(dá)到90%。除了正確率高以外,該AI識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別速度也比人工快很多,幾乎能做到實(shí)時(shí)識(shí)別——這部分節(jié)省出來(lái)的時(shí)間對(duì)于那些渾然不覺(jué)的潛在受害者無(wú)疑是十分寶貴的。
LittleRipper除了能快速識(shí)別鯊魚(yú)外,還整合了一系列非常實(shí)用的防鯊、驅(qū)鯊功能:當(dāng)AI監(jiān)測(cè)出游客所在的附近水域有鯊魚(yú)靠近時(shí),無(wú)人機(jī)的警報(bào)系統(tǒng)將會(huì)被自動(dòng)觸發(fā),提醒沖浪者或戲水者盡快返回海岸;倘若有人受困,無(wú)人機(jī)還能直接將自身攜帶的充氣筏和救生衣投放至水面,供受困人使用;為了確保受困人能夠全身而退,及時(shí)脫險(xiǎn),LittleRipper還會(huì)向周邊使用特制的電子驅(qū)鯊器(ElectronicRepellent)。如此以來(lái),LittleRipper實(shí)現(xiàn)了“識(shí)別-預(yù)警-救援”三位一體,不僅比以往的防鯊、驅(qū)鯊方式更高效,還更有助于保護(hù)該海域的生態(tài)平衡。目前,這一設(shè)備已經(jīng)被新南威爾士州超過(guò)40個(gè)海灘、昆士蘭州的8個(gè)海灘所采購(gòu)、使用。
CleverBuoy。AI無(wú)人機(jī)LittleRipper雖然給防鯊、驅(qū)鯊提供了一種新思路、新手段,但是卻也有著自身的局限性,即它的性能受到天氣狀況和海水能見(jiàn)度的極大影響;換言之LittleRipper在天氣糟糕或海水渾濁的情況下,防鯊、驅(qū)鯊的效果就大打折扣了。
澳大利亞另一家科技公司SharksMiTIgaTIonSystems(SMS)基于以上考慮,嘗試從另外一個(gè)角度解決這個(gè)問(wèn)題。SMS的創(chuàng)始人CragAnderson在采訪中指出:“海洋中的每一種生物都有自己獨(dú)特的游動(dòng)模式,就像每人都有獨(dú)特的指紋一樣。”
該公司研制出一套名為CleverBuoy的鯊魚(yú)預(yù)警系統(tǒng),其工作原理是在有人活動(dòng)區(qū)域的附近海底安裝一個(gè)以AI技術(shù)為內(nèi)核的聲吶探測(cè)系統(tǒng),這一聲吶系統(tǒng)對(duì)研究人員提供的各類(lèi)魚(yú)類(lèi)的游動(dòng)模式的資料進(jìn)行了深度學(xué)習(xí),平均每四秒就能完成對(duì)周邊海域的掃描,一旦識(shí)別出附近有游動(dòng)的鯊魚(yú),該系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)通過(guò)浮標(biāo)及衛(wèi)星將這一信息傳遞給海灘安全的管理人員,由他們決定是否對(duì)游客發(fā)布鯊魚(yú)警報(bào)。相較于LittleRipper應(yīng)用場(chǎng)景的局限性,CleverBuoy適用性更強(qiáng),同時(shí)這也就意味著受其保護(hù)的游客們也將更安全。
其實(shí),根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)上來(lái)看,鯊魚(yú)對(duì)人類(lèi)的主動(dòng)攻擊(UnprovokedAttack)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于人類(lèi)對(duì)鯊魚(yú)的主動(dòng)獵殺(UnprovokedFishing),平均每年因鯊魚(yú)攻擊而致死的人數(shù)基本上都是個(gè)位數(shù),而人類(lèi)出于自己的經(jīng)濟(jì)利益以及所謂的“迫害妄想癥”(Paranoid)而主動(dòng)捕撈的鯊魚(yú)豈止千萬(wàn)。鯊魚(yú)背上“海洋殺手”、“吃人狂魔”的惡名,很大程度上是受到了近幾十年來(lái)大眾傳媒(報(bào)紙、電影、電視)夸大宣傳的影響。野生動(dòng)物對(duì)于人類(lèi)的危險(xiǎn)始終都在,與它們的接觸不可避免地會(huì)出現(xiàn)沖突、乃至傷亡,這是生命的本性使然。人類(lèi)出于自身在休閑、放松時(shí)的心安理得,而大肆將鯊魚(yú)攻擊的小概率宣傳為大概率、乃至本質(zhì),最后導(dǎo)致對(duì)特定物種的大規(guī)模捕撈、獵殺,這無(wú)論如何,看起來(lái)都是自私無(wú)比的。
或許,有了AI的助力,困擾海灘多年的“人造”噩夢(mèng)終將得到和平解決,而我們也能最終能在海灘上實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧共處:與鯊共舞。