Na sysly s drony, fotopastmi a umělou inteligencí

Nezisková organizace Alka Wildlife z Peče nedaleko Dačic vznikla v roce 2007 a zaměřuje se na ochranu a výzkum volně žijících živočichů. „Věnujeme se pouze vybraným savcům a ptákům. Stěžejní je pro nás vydra říční nebo rys ostrovid, posledních pět let se intenzivně zabýváme také syslem obecným,“ říká ředitelka společnosti Kateřina Poledníková.

Jedná se o chráněné druhy, které potřebují naši ochranu a pomoc. Alka Wildlife se proto snaží o těchto zvířatech zjišťovat co nejvíc informací, které se pak dají využít k jejich ochraně: mapuje se výskyt, zjišťují jejich počty, zdravotní stav nebo to, co je nejvíc ohrožuje.

„Snažíme se také poznatky uvádět do praxe a dosáhnout skutečného, konkrétního opatření. Pro příklad: vydry velice často hynou na silnicích, zmapovali jsme proto riziková místa a jako mapovou aplikaci jsme je předali úřadům a správcům silnic. Výsledkem bylo vybudování zatím tří lávek pod mosty, po nichž zvířata mohou bezpečně přecházet,“ popisuje Poledníková.

Jak vypadá sysel s vysílačkou?

Možná si říkáte, jak se sysli sledují? Dělá to zamaskovaný člověk sedící desítky hodin v trávě s dalekohledem? Je to mnohem prostší. Sysel má totiž tu výhodu, že je aktivní přes den. Navíc hezky panáčkuje, takže v krajině je celkem dobře vidět. Hloubí si v zemi nory, jejichž vchody jsou asi pět až šest centimetrů velké, a tudíž také dobře viditelné.

„Velká část naší práce probíhá v terénu. Chodíme krajinou, která je vhodná k jejich životu, často nám tipy dávají i lidé. Hledáme jejich kolonie a nory. Máme u sebe GPS přístroj, který zaznamenává prošlou trasu a díky němuž si dokážeme zapsat místa nálezů. Není to ovšem nejpřesnější, někdy tři nory zapíšeme jako jednu nebo na některou zapomeneme. Náročné je také určit počty syslů,“ dodává ředitelka Alka Wildlife.

Pracovníci neziskovky zkoušeli prý také vysílačky, ty jsou zatím ale příliš velké na tak malé tvorečky. Proto vymysleli jiný způsob: barevné značení. Syslům dávají kombinace barevných štítků na krk, jimiž je přesně označí, chytí je, zváží, změří, zjistí pohlaví a jejich zdravotní stav.

Sto tisíc fotek a nekončící dřina

Jak se tedy tato sympaticky vypadající zvířata počítají? Je to zapeklitý úkol, vždyť všichni vypadají stejně a jsou lokality, kde žijí desítky až stovky jedinců.

Jde se na to pomocí fotopastí. Například u jihomoravské Miroslavi je travnaté letiště, kde ochranáři napočítali odhadem tisícovku syslů. Rozmístili tam proto čtyřicet fotopastí, které aktivuje senzor citlivý na teplo, případně se nastaví pravidelný interval, v němž pasti pořizují snímky v tutéž chvíli všechny najednou.

Fotografie je ale nutné zpracovat. A to se prozatím dělalo ručně. Alka Wildlife za loňský rok získala asi sto tisíc snímků, které bylo nutné ručně projít a prohledat a označit na nich jednotlivé sysly a jejich nory. Úmorná, jednotvárná dřina, navíc náročná na soustředění a přesnost.

„Náš člověk u toho proseděl několik týdnů a šla mu z toho skutečně hlava kolem. Proto jsme přemýšleli, jestli by se ta lopota nedala přenést na technologie. A osud nám přihrál řešení. Dostali jsme se na seminář pořádaný Microsoftem, na němž jsme se seznámili s cloudovovou technologií Azure a prvky umělé inteligence. Zjistili jsme, že by to mohlo vyhovovat našim účelům. S pomocí českých odborníků Microsoftu i jejich kolegů z USA jsme sepsali žádost o grant z programu Umělá inteligence pro životní prostředí a ten jsme hned v prvním termínu získali. Je to čerstvá novinka, o úspěchu a získání tohoto ročního projektu jsme se dozvěděli teprve na začátku srpna,“ vysvětluje Poledníková, jak k propojení došlo.

Svěříme to stroji

Vše je tedy na začátku a celý systém se teprve vyvíjí a bude zkoušet. Nicméně o co půjde? Ona zmiňovaná sada čítající stovku tisíc už zpracovaných fotek poslouží jako „studijní“: technologie se naučí jednotlivé sysly a jejich nory rozpoznávat ve všemožných scenériích nebo světelných podmínkách.

„Data posbíraná letos pak budeme algoritmem vyhodnocovat. Na konci projektu bychom chtěli vytvořit aplikaci, kterou využijí kromě nás i další týmy z jiných zemí, které sysly rovněž monitorují. Budeme také zkoušet, jestli si umělá inteligence poradí i s rozpoznáváním barevně označených syslů, to by pro celý výzkum bylo samozřejmě zase o další kus cennější. Azure se chystáme podobným způsobem využít i pro monitorování syslích nor: pomocí dronu budeme v terénu pořizovat podobně obsáhlé sady snímků a věříme, že algoritmus se naučí rozpoznávat i relativně malé, ale dobře rozlišitelné vchody do jejich obydlí,“ uzavírá Poledníková.

Sysel je vlastně zemní veverka

Sysel se u nás vyskytuje asi v 37 lokalitách, z nichž většina jsou ale místa jako golfová hřiště, travnatá letiště nebo kempy. V zemědělských oblastech jsou lokality jenom čtyři. Odhaduje se, že u nás žijí asi čtyři tisícovky těchto malých savců — to může znít jako hodně, jsou to však celkem křehká zvířata a ublížit jim je snadné. Stačí průtrž mračen, která je vyplaví, nebo kočka, která se je naučí lovit.

„Sysel je vlastně zemní veverka, která žije jen ve střední a východní Evropě a prakticky na všech místech je ohrožená. U nás kriticky. Jedná se o typické zvíře zemědělské krajiny, dřív to dokonce byl škůdce a lidé ho hubili, protože ničil obilí a zeleninu. Ovšem jak se u nás hospodářství v krajině měnilo, scelovaly se lány a používalo čím dál víc chemie, dokázali jsme za těch čtyřicet let z naprosto běžného zvířete udělat kriticky ohrožené,“ doplňuje Kateřina Poledníková.

O sdružení VIA

Sdružení VIA se zabývá technologickým rozvojem a podporou neziskových organizací u nás. Jeho cílem je propojit technologie a společensky prospěšné aktivity tak, aby se znásobil jejich dopad a docházelo k úspoře zdrojů.

„V rámci mezinárodního programu TechSoup spolupracujeme s technologickými firmami a zprostředkováváme jejich produkty a služby neziskovým organizacím. V Česku ročně pomůžeme neziskovkám získat software, hardware a služby v hodnotě šedesát milionů korun,“ říká Radka Bystřická ze Sdružení VIA. Jeho největším partnerem je Microsoft, se kterým sdružení pořádá osvětové akce, konference a workshopy pro neziskovky. Ty nevládním organizacím pomáhají zorientovat se v nových trendech a zjistit, jaký potenciál pro jejich práce technologie skýtají.

„Letošek se nesl ve znamení umělé inteligence. Uspořádali jsme dvě akce, na nichž se neziskovky mohly potkat s konzultanty a probrat možnosti využití umělé inteligence. Akce Cocktail sloužila hlavně k seznámení s tématem a byla otevřená všem organizacím. Účastníci z neziskovek se potkali s konzultanty nejen z Microsoftu, ale i z dalších IT firem a startupů, s datovými analytiky a podobně. Společně hledali prostor pro spolupráci, kde by dávalo smysl umělou inteligenci uplatnit,“ popisuje Bystřická.

Na akci Hackathon pak pozvánku dostaly už jen organizace a takzvané social impact startupy, které se zabývají ochranou životního prostředí a pomáháním lidem se specifickými potřebami — na tyto oblasti se Microsoft přímo zaměřuje ve svých grantových programech týkajících se umělé inteligence. Podmínkou pro přijetí projektu na akci bylo, že musí mít ověřenu základní myšlenku a přicházet s konkrétním nápadem na využití nástrojů umělé inteligence. Každý projekt pak dostal přidělené konzultanty ze společnosti Microsoft podle odbornosti, kterou daný projekt potřeboval, a společně celý den pracovali na projektovém plánu a návrhu technické architektury. Polovině projektů se také podařilo vytvořit přímo na místě funkční prototyp — jedním z nich byl právě projekt Alka Wildlife. Jednotlivé organizace rovněž dostaly konzultace k tomu, jak správně podat žádost o grant Microsoftu z programu Umělá inteligence pro dobrou věc. A právě zde v mezinárodní konkurenci projekt Alka Wildlife uspěl a získal grant z daného programu určeného projektům na ochranu životního prostředí.

Pokud máte nápad na podobný projekt, který by využíval umělou inteligenci, máte šanci získat grant z programu Umělá inteligence pro životní prostředí v dalším kole. Žádosti můžete podávat až do 7. října 2019.