NordenBladet – Droonid on kujunenud kaasaegses põhjapõdrakasvatuses asendamatuks abivahendiks. Nüüd uurivad teadlased, kuidas droonitehnoloogia ja tehisintellekti (AI) sümbioos saaks põhjapõtrade loendamise protsessi automatiseerida ja lihtsustada.

Norra Põllumajandusameti (Landbruksdirektoratet) tellimusel on teadusasutused NIBIO, NORCE ja Biodrone teinud tihedat koostööd põhjapõdrakasvatajatega. Ühine eesmärk on välja selgitada, kuidas muuta tuleviku karjalugemine lihtsamaks, kiiremaks ja täpsemaks – pakkudes väärtust nii ametiasutustele kui ka karjaomanikele.

Droonid on karjakasvatajate igapäevased abilised

Põhjapõdrakasvatus on sektor, mis on tehnoloogilistele uuendustele väga avatud.

“Põhjapõdrakasvatus oli droonitehnoloogia kasutuselevõtul varajane teerajaja,” selgitab NIBIO Tromsø teadur Gabriela Wagner.

Tänapäevased droonid on kompaktsed ja neid on lihtne transportida seljakotis või mootorsaanil. Droonide abil saavad karjakasvatajad kiire ülevaate hajutatud karjadest ja võivad loomi isegi suunata. Samuti on need hädavajalikud tarade ja karjamaade kontrollimiseks ning kadunud loomade või korjuste leidmiseks raskesti ligipääsetaval maastikul.

Wagner toob välja ka olulise keskkonnaaspekti:

“Droonide kasutamine võib vähendada kopterite, mootorsaanide või ATV-de kasutamist, mis on positiivne nii loomade heaolule, kliimale kui ka keskkonnale. Lisaks säästab see märkimisväärselt aega ja raha.”

Tehisintellekti treenimine: väljakutsed ja lahendused

Gabriela Wagner juhib drooniprojekti ARC (Aerial Reindeer Count). Viimase aasta jooksul on projekti raames kogutud mahukalt droonifotosid ja -videoid põhjapõtradest erinevatel maastikel ja aastaaegadel. Seda materjali kasutatakse tehisintellekti mudeli treenimiseks, et see suudaks loomi automaatselt tuvastada ja loendada.

Teadlased on katsetanud erinevaid lennukõrgusi ja kaameranurki, kuid põhjapõdra automaatne tuvastamine on keerukam, kui esmapilgul tundub. Erinevalt valgetest lammastest rohelisel aasal, muutub põhjapõdra välimus aastaringselt:

  • Loomadel on suve- või talvekarv.

  • Sarvede olemasolu varieerub.

  • Mustrid ja värvid on erinevad.

  • Maastiku taust muutub vastavalt aastaajale (roheline, pruun, hall või valge).

“Oleme püüdnud tabada võimalikult palju sellest variatsioonist,” selgitab Wagner.

Täpsus ja inimsilma roll

Praegune tehisintellekti mudel toimib kõige paremini lume ja avatud taimestiku korral, kus tuvastustäpsus on ligikaudu 90 protsenti. Tihedas taimestikus on tuvastamine veel keeruline ning valge põhjapõdra eristamine lumest või suurte kivide eristamine loomadest vajab täiustamist.

Mudeli kvaliteedi tõstmiseks on kõik pildid inimeste poolt hoolikalt märgistatud, et AI saaks õppida õigeid tunnuseid.

“Kontrollina oleme lasknud kogenud inimestel tuvastada põhjapõtru droonipiltidelt. Nende täpsus on olnud üle 99 protsendi, kuid miinuseks on see, et töö on äärmiselt aeganõudev,” märgib Wagner.

Projekti raames on välja töötatud ka kasutusjuhend droonipilootidele. Parimad tulemused saavutatakse, kui droon lendab 40–120 meetri kõrgusel ja kaameranurk on 45–90 kraadi.

Tulevikuvaade: avalik platvorm ja termokaamerad

Projekt liigub nüüd uude faasi, kus eesmärgiks on tehnoloogia edasiarendamine ja kasutajasõbralikumaks muutmine. Plaanis on luua avalik platvorm, mida testitakse ja arendatakse kuni aastani 2026.

“Plaan on, et karjakasvatajad saavad ise laadida üles pilte või videoid oma karjast ning AI-mudel loendab loomad nende eest kokku. Meetodit saab tulevikus kasutada ka riiklikel loendustel, mis säästab oluliselt aega ja kulusid,” ütleb Wagner.

Lisaks töötatakse välja lahendusi pimedaks ajaks. Wagneri sõnul arendatakse uut AI-mudelit, mis suudab tuvastada ja loendada põhjapõtru termokaameratega varustatud droonide abil. See on kriitilise tähtsusega talvel, kui valgust on vähe, kuid külmunud maapind võimaldab siiski eristada loomade soojusjälge.

Tehnoloogia on tulnud, et jääda

ARC-projekt on tõestanud, et droonide ja tehisintellekti kombinatsioon on toimiv lahendus.

Wagner lõpetab optimistlikult:

“Usume, et sellest saab kasulik tööriist nii riiklikule haldusele kui ka põhjapõdrakasvatajatele endile. Pikemas perspektiivis on tehnoloogiat võimalik laiendada ka teistele valdkondadele, näiteks metspõhjapõtrade seireks Hardangerviddal ja Svalbardil või teiste metsloomade uurimiseks Norra looduses.”

Avafoto: NordenBladet
Allikas: Nibio.no