DT42串联产官学界,藉NVIDIA技术为台湾动物保育注入A
时间:2020-05-21 出处:H懂生活
台湾濒临绝种的原生猫科动物-石虎,近年来受到相关单位的高度重视,随着城乡发展的兴起,伴随而来是对野生动物的环境与生命威胁,现今野生石虎的数量已经少于500只,据统计在2015年到2018年间,每月至少有一起石虎路杀事件发生。为此,台湾新创团队DT42 (灼灼科技)以人工智慧影像辨系统,与政府及学术单

台湾濒临绝种的原生猫科动物-石虎,近年来受到相关单位的高度重视,随着城乡发展的兴起,伴随而来是对野生动物的环境与生命威胁,现今野生石虎的数量已经少于500只,据统计在2015年到2018年间,每月至少有一起石虎路杀事件发生。为此,台湾新创团队DT42 (灼灼科技)以人工智慧影像辨系统,与政府及学术单位合作,透过更即时且有效率的方法守护在地动物,打造人类与动物能和谐共存的环境。

由交通部公路总局、特有生物研究保育中心,以及中兴大学机械系携手DT42所建立的路杀预警系统,从今年5月在台3线、苗栗卓兰路段的示範区架设运作,该系统包含侦测行经路段的车辆车速是否过高,并且同时启用内建动物辨识系统与声光发射系统的路杀预警系统,让当下在路段上或準备横越的石虎远离道路,藉此达成减少路杀的预期目标。

此项系统不仅是为了濒临绝种的石虎设计,更希望能保护同样在此路段出没的白鼻心与鼬獾等动物,甚至也能减少野狗、野猫因来不及闪避行经路段的车辆,导致遭到撞击的憾事发生。

挑战-训练动物识别的资料繁多複杂

针对路杀预警系统所需的相关技术与基础建设并不完善,在前期的资料整理与设置作业也相当繁琐且複杂,团队藉由AWS云端运算方式进行动物识别,但考量即时识别与资料传输所需频宽,加上整体运作反应速度不如预期,因此需要更进一步在终端装置上先行导入具分析与运算的功能。

DT42专案经理与共同创办人钟婉嘉表示:「由于车辆行驶速度相当快,一旦系统侦测车辆行驶速度超过时速40公里,当下就会同时启动路杀预警系统运作,而动物的行迹不定,需透过产生光亮及高频声音让动物远离路段避免遭车辆撞击,若路杀预警系统能在更短时间内启动,便能发挥实际成效,拯救动物生命。」

解决方案-藉由GPU加速提高辨识系统学习效率,让路杀预警系统顺利运作

为了加速资料的分析与整理,以及后续在影像资料标记与校正流程所花费时间和人力成本,设计团队选择导入NVIDIA针对边缘装置所打造的Jetson TX2平台,以其轻巧、省电的解决方案整合 CUDA、CuDNN运算架构技术提昇训练效率,并且配合TensorRT进行推论加速,让一组学习模型可在短短3小时内完成,并且快速布署在边缘运算装置,藉此让路杀预警系统能顺利运作。

而Jetson TX2平台让终端装置能以更高效能的运算完成前期分析,无需完全仰赖云端协同运算资源,即使在装置离线情况下也不致于受影响。

藉由人工智慧技术辅助,让系统能透过影像识别方式,搭配车速侦测等系统减少路杀情形,而透过GPU加速的影像识别效果,更能在影像细节中快速判断是否有动物準备穿过马路,让路杀预警系统能正常发挥功用。

特有生物保育研究中心团队也同时在示範区设置避免动物横跨道路的围栏,并且清理可供动物行走的涵洞作为辅助,透过引导动物以其他方式到达道路另一端,藉此降低路杀比例。

路杀预警系统实际建置主要配合既有建筑,并不会破坏环境生态或影响原本景色面貌,但中兴大学张峻玮博士仍担心有心人士窃取、破坏设备,或是藉此判断保育动物可能出没地点,进而发生盗猎等问题,因此在建置过程会将系统设施进一步做伪装,同时也不会对外公布此类设施实际建置地点。

影响-未来预期能以人工智慧落实更多动物保育

在示範路段导入路杀预警系统后,石虎路杀意外获得显着的改善,在三个月内仅发生一起事故,交通部对于此项跨界合作计画推行的成果感到非常满意,未来预期将此类应用推广到更多容易发生路杀情形的路段。

中兴大学机械工程学系助理教授蒋雅郁表示:「石虎路杀预警系统的测试成果令人振奋,我们正积极与政府合作希望将该成功经验複製到相关动物的保育计画,推广至台湾其他地区或是全球,透过AI为生态保育贡献一己之力。」

动物保育相关计画近年来以是全球关注的焦点,不仅政府投入大量资源展开行动,许多科技大厂也纷纷开始透过创新技术提供更有效的解决方案,DT42认为未来藉由人工智慧技术应用在动物保育的发展可能性相当大,因此若能从基层做起与在地农家等合作,以贴近需求的方式发现根本问题并解决痛点,进而能用更具效率方式,在不影响既有生态与在地发展情况下,达成动物保育效果。

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