Ученые объединились с Yandex Cloud для мониторинга состояния Байкала
«Точка №1» — самый длительный проект регулярного экологического мониторинга в истории науки, попавший даже в книгу рекордов Гиннеса. С 1945 года ученые отбирают пробы воды Байкала, изучают населяющий их фито- и зоопланктон, измеряют разные показатели (температура, соленость, содержание разных веществ и прочее).
Все эти годы исследования проводились вручную, равно как и анализ данных. Теперь же специалисты объединились с облачным сервисом Yandex Cloud и запустили нейросеть для экомониторинга Байкала. Разработка велась сотрудниками НИИ биологии Иркутского государственного университета, компании MaritimeAI, командой платформы Yandex Cloud и Фондом 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 партнерству между бизнесом, наукой и гражданским обществом, уникальной экспертизе каждого из вовлеченных 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», — комментирует Евгения Елькина, старший менеджер Фонда 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 отчетные карточки. Таким образом удалось автоматизировать цикл мониторинга и ускорить процесс получения данных.
«В перспективе алгоритм может стать фундаментом национальной или даже глобальной системы мониторинга водоемов. Эта система позволит решать такие задачи, как контроль биологической безопасности и распространения инвазивных видов; экологический контроль состояния водных местообитаний; контроль и прогнозирование продуктивности водоемов для интересов рыборазведения и рыболовства. Также алгоритм можно использовать как инструмент для описания и открытия новых видов», — рассказывает Максим Тимофеев, доктор биологических наук, директор НИИ биологии ИГУ.
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 водоемов другим научным группам и институтам по всему миру.