AI 與 Jetson 平臺(tái)每天正在幫助政府機(jī)構(gòu)監(jiān)控 10,000 平方公里的海域。

波浪起伏的非洲西海岸是世界上漁業(yè)資源最為豐富的海域之一，這里生存著 1,000 多種已知魚(yú)類(lèi)。正因如此，該地區(qū)也面臨著巨大的威脅。

世界自然基金會(huì) (World Wildlife Fund)已將西非海域列為了“全球關(guān)鍵區(qū)域 (Critical Regions of the World)”。數(shù)十年來(lái)，這一海域遭到了過(guò)度捕撈，猖獗的非法捕撈現(xiàn)象不僅危及著海洋生態(tài)系統(tǒng)，更威脅著數(shù)百萬(wàn)漁民的生計(jì)。

據(jù)估計(jì)，該地區(qū)的實(shí)際捕獲量比報(bào)告上所顯示的數(shù)字高出40%，每年給西非國(guó)家政府造成超過(guò)23億美元的捕魚(yú)許可、稅收和費(fèi)用損失。

通過(guò)加強(qiáng)漁業(yè)執(zhí)法來(lái)逆轉(zhuǎn)這一趨勢(shì)絕非易事。對(duì)于經(jīng)濟(jì)資源有限的國(guó)家而言，利用載人飛機(jī)和船隊(duì)來(lái)監(jiān)視廣闊無(wú)邊的海面是不切實(shí)際的；但是，一家由 5 人組成的摩洛哥初創(chuàng)公司卻接受了這個(gè)挑戰(zhàn)。這家名為 Atlan Space 的公司正在利用配備了 AI 技術(shù)的無(wú)人機(jī)，幫助非洲國(guó)家打擊陸地和海上的環(huán)境犯罪行為。通過(guò)一臺(tái) AI 無(wú)人機(jī)，政府機(jī)構(gòu)每天可以?huà)咭晹?shù)千平方英里的海域。

“非洲幅員遼闊，”公司創(chuàng)始人 Badr Idrissi 說(shuō)道，“我們開(kāi)發(fā) AI，是因?yàn)槲覀冃枰?AI。我們認(rèn)為，只有用這種方式，我們才能監(jiān)視巨大的地理區(qū)域。”

（2009 年由美國(guó)海岸警衛(wèi)隊(duì)和塞拉利昂政府發(fā)現(xiàn)的疑似從事非法捕撈活動(dòng)的漁船。圖片由美國(guó)海岸警衛(wèi)隊(duì)提供）

結(jié)伴搜尋海洋船舶數(shù)據(jù)

2016 年，受到摩洛哥聯(lián)合國(guó)氣候大會(huì)的啟發(fā)，Idrissi 和朋友 Younes Moumen 開(kāi)始反思，他們這一代人將會(huì)為后代留下哪些環(huán)境遺產(chǎn)。當(dāng)時(shí)，Idrissi 在 Microsoft 擔(dān)任客戶(hù)經(jīng)理，Moumen 則是當(dāng)?shù)匾患页鮿?chuàng)公司的首席技術(shù)官。

二人決定共同創(chuàng)立 Atlan Space 公司，先從海洋開(kāi)始，利用自主無(wú)人機(jī)打擊非洲乃至全球的環(huán)境破壞行為。Atlan Space 是 NVIDIA Inception 虛擬加速器計(jì)劃的成員之一，他們使用NVIDIA Tesla GPU訓(xùn)練其神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并利用NVIDIA Jetson嵌入式平臺(tái)進(jìn)行推理。

為了監(jiān)控非法捕撈行為，政府通常依賴(lài)于海岸警衛(wèi)隊(duì)巡邏艇或輕型飛機(jī)。這兩種工具均需要技術(shù)嫻熟的操作人員，并且監(jiān)控的范圍有限。政府也會(huì)利用衛(wèi)星進(jìn)行監(jiān)控，但這種方式成本高昂，且提供的畫(huà)面不夠精細(xì)。

而一臺(tái)無(wú)人機(jī)每天可以監(jiān)控 10,000 平方公里的海域，同時(shí)能夠在任何云層條件下飛行，還可以近距離觀察船只狀況。Atlan Space 將 AI 部署在了 Jetson TX2 開(kāi)發(fā)板上，該開(kāi)發(fā)板與無(wú)人機(jī)的自動(dòng)駕駛儀和通訊系統(tǒng)相連。

當(dāng)掃描海面時(shí)，自主無(wú)人機(jī)將沿著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)確定的路線飛行。一旦深度學(xué)習(xí)模型發(fā)現(xiàn)船只，便會(huì)進(jìn)行圖像分析，以判定這艘船是不是漁船。

隨后，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)會(huì)分析船只的名字、旗幟以及無(wú)線電信號(hào)的類(lèi)型，以便確定其是否可以在該海域進(jìn)行合法捕撈作業(yè)。所有推理過(guò)程都在 Jetson 上進(jìn)行，即便無(wú)人機(jī)在飛行中與衛(wèi)星斷開(kāi)連接，推理也依然不會(huì)中斷。

當(dāng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)可疑的未授權(quán)船只時(shí)，便會(huì)通過(guò)衛(wèi)星信息通知政府機(jī)構(gòu)。

無(wú)人機(jī)回到陸地上后，其收集的原始數(shù)據(jù)將被輸入到相關(guān)軟件，該軟件通過(guò) Microsoft Azure 云平臺(tái)在 NVIDIA Tesla GPU 上運(yùn)行。深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析這些附加數(shù)據(jù)，以改善和優(yōu)化未來(lái)任務(wù)。

Atlan Space 與當(dāng)?shù)胤菭I(yíng)利性組織和政府機(jī)構(gòu)建立了合作關(guān)系，以便將其解決方案投入實(shí)地應(yīng)用。該平臺(tái)可以利用開(kāi)放式 API 在各種類(lèi)型的無(wú)人機(jī)上運(yùn)行，因此客戶(hù)可以使用他們現(xiàn)有的無(wú)人機(jī)。

無(wú)人機(jī)視角

搭載這一技術(shù)的無(wú)人機(jī)將于本月在塞舌爾群島正式起飛。塞舌爾群島位于印度洋，馬達(dá)加斯加西北部，由 115 個(gè)島嶼組成。漁業(yè)是當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的重要組成部分，但非法捕撈卻讓政府遭受了數(shù)百萬(wàn)美元的損失。

非法捕魚(yú)者的身份不一，他們可能是捕撈海參或鯊魚(yú)翅的偷獵者，或是其他國(guó)家未經(jīng)授權(quán)的船只，也有可能是違反法規(guī)的當(dāng)?shù)貪O船，他們利用不合規(guī)的漁網(wǎng)或其他不可持續(xù)的捕撈方式進(jìn)行捕魚(yú)作業(yè)。

除了造成經(jīng)濟(jì)損失，非法捕撈還會(huì)威脅到當(dāng)?shù)氐氖称钒踩⑽＜皾O民自身安全，因?yàn)樗麄円爸L(fēng)險(xiǎn)前往更遠(yuǎn)的海域才能捕撈到足夠的魚(yú)。“為了能夠捕撈到像樣的魚(yú)，漁民真的在拿生命做賭注。”Idrissi 說(shuō)道。

在近期舉辦的 GTC 初創(chuàng)企業(yè)大賽（歐洲站）中，Atlan Space 成功入圍了決賽；今年 6 月，他們還憑借塞舌爾群島項(xiàng)目獲得了由美國(guó)國(guó)家地理學(xué)會(huì) (National Geographic Society) 頒發(fā)的 15 萬(wàn)美元“海洋保護(hù)獎(jiǎng) (Marine Protection Prize)”。

除了遏制非法捕撈之外，Atlan Space 還在探索精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和土木工程等領(lǐng)域。Idrissi 表示，對(duì)于任何需要監(jiān)控大片地理區(qū)域的經(jīng)濟(jì)有效型項(xiàng)目，AI 都是一種必不可少的工具。“在我看來(lái)，AI 不是一種趨勢(shì)，而是一種必然。”