Wildbook: insieme contro l'estinzione
Il problema
Secondo uno studio del luglio 2017 negli Atti della National Academy of Sciences, è in corso una "sesta estinzione di massa", una tendenza segnalata da diffuse perdite di vertebrati che "avranno conseguenze negative a cascata sul funzionamento dell'ecosistema e sui servizi vitali per sostenere la civiltà".
Questo meta-studio si basa su analisi multiple e indipendenti e rappresenta una crescente consapevolezza nella comunità di ricerca della fauna selvatica e sono quindi necessarie delle valutazioni, una risposta e una revisione più rapida per comprendere e contrastare questo declino.
Sfortunatamente, gli sforzi di ricerca sulla fauna selvatica sono spesso sottofinanziati e su piccola scala. La raccolta e la gestione dei dati sulla fauna selvatica rimane un esercizio in gran parte ad hoc e accademico incentrato sullo spostamento di piccoli set di dati (spesso in Excel e Access) in studi di popolazione locali personalizzati per analisi "una tantum" senza la cura dei dati a lungo termine o la collaborazione, in particolare oltre i confini e le regioni.
Raggiungere una massa critica di dati per l'analisi della popolazione può richiedere anni, soprattutto per le specie rare o in via di estinzione. I lunghi periodi di osservazione richiesti e l'elaborazione manuale dei dati (ad esempio, la corrispondenza delle foto "a occhio") possono creare ritardi pluriennali tra l'inizializzazione dello studio e i risultati scientifici, oltre a creare conclusioni troppo grossolane o lente per un'azione di conservazione efficace e ottimizzabile.
I ricercatori della fauna selvatica non hanno una piattaforma comune e personalizzabile per la collaborazione e spesso non hanno l'esperienza tecnica o il budget per trarre vantaggio da strumenti informatici avanzati e la gestione manuale dei dati impedisce ai ricercatori di sfruttare il potenziale di eventuali cittadini scienziati che contribuiscono attraverso il turismo o il volontariato.
La soluzione
Wildbook fonde la ricerca strutturata sulla fauna selvatica con l'intelligenza artificiale, la scienza dei cittadini e la visione artificiale per accelerare l'analisi della popolazione e sviluppare nuove intuizioni per aiutare a combattere l'estinzione.
In quanto framework software open source, Wildbook fornisce una base tecnica (database, API, visione artificiale, ecc.) per progetti di ricerca sulla fauna selvatica per:
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traccire i singoli animali in una popolazione di animali selvatici utilizzando segni naturali, identificatori genetici o vocalizzazioni
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raccogliere campioni biologici da una popolazione di animali selvatici ed eseguire analisi genetiche e/o chimiche (ad es. misurazioni di isotopi stabili, determinazione di aplotipi, ecc.)
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coinvolgere i cittadini scienziati e/o utilizzare i social media per raccogliere informazioni sugli avvistamenti
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costruire una rete di ricerca collaborativa e distribuita per una specie migratoria e/o globale
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sviluppare una nuova soluzione di biometria animale (ad esempio, corrispondenza di modelli dalle foto) per una o più specie
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raccogliere dati comportamentali e/o sociali per una popolazione studiata sulla fauna selvatica
Le comunità biologiche e statistiche supportano già una serie di strumenti eccellenti, come il programma MARK, GenAlEx e SOCPROG da utilizzare nell'analisi dei dati sulla fauna selvatica. Wildbook è un'applicazione software complementare che fornisce:
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piattaforma scalabile e collaborativa per l'archiviazione e la gestione intelligente dei dati della fauna selvatica, inclusa la ricerca avanzata e consolidata
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suite software di facile utilizzo che può essere estesa per soddisfare le esigenze dei progetti sulla fauna selvatica, in particolare quando viene utilizzata l'identificazione individuale
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API per supportare la facile esportazione dei dati verso applicazioni di analisi interdisciplinari (ad es. GenePop) e altri software (ad es. Google Earth)
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facile accesso ai dati della biometria animale che facilita la distribuzione di applicazioni di corrispondenza per l'esposizione di dati a più specie nei database della biodiversità (ad es. GBIF e OBIS) attraverso una piattaforma condivisa
Basato sull'apprendimento automatico
Poiché Wildbook consente una più facile archiviazione dei dati e riunisce ricercatori e scienziati cittadini per creare set di dati più grandi, la questione della cura e della gestione dei dati diventa più urgente. Wildbook sfrutta l'apprendimento automatico della visione artificiale per elaborare immagini, localizzare animali, applicare etichette di specie e persino suggerire individui corrispondenti dall'interno del database.
Questa pipeline di visione artificiale funziona con condizioni del mondo reale, consentendo ampi contributi. Questo processo dà maggiore fiducia al fatto di poter sapere chi sono gli animali e dove sono stati. Ottenere queste informazioni di base corrette consente ai ricercatori di concentrarsi su un'analisi più approfondita che può portare a cambiamenti attuabili.
