从视频到人工智能：了解更多关于南极蓝鲸的信息

近日，一篇论文中2013、2015和2019年的视频和照片数据揭示了南极蓝鲸的生活，并激活了自动化方法的发展，以探测这些极度濒危的海洋巨人。这项研究的实际意义在于，它提供了关于南极蓝鲸潜水行为、吹气间隔、游速和广谱运动的数据，以及它们之间的关系；证实了有关南极蓝鲸在不同年份的行为差异信息，以及它们可能会一起旅行的可能性。这些信息可以帮助研究人员更好地理解南极蓝鲸的行为，以及它们如何受到其他因素的影响，从而更好地保护它们。

2013年、2015年和2019年的南极蓝鲸的潜水行为存在显著差异。2013年和2019年的数据显示，南极蓝鲸的潜水行为包括一系列短潜水，然后是一次长潜水，其中短潜水的平均潜水时间为17.6秒，长潜水的平均潜水时间为189.3秒。2015年的数据显示，南极蓝鲸的潜水行为更加复杂，其平均潜水时间更短，而且存在更多的转向行为。

根据研究结果，南极蓝鲸的行为受到鱼类群聚的分布情况所驱动。2015年和2019年的行为存在显著差异，这可能与2015年和2019年研究区域内的磷虾群聚特征有关。此外，研究还发现，南极蓝鲸可能会一起旅行，至少会持续几天或一个月的时间。

(资料图)

研究南极蓝鲸吹气的科学家表明，它们每小时呼吸约60次。这一细节为正在开发的新人工智能提供信息，以检测海上工业周围蓝鲸的存在。图源：Elanor Miller

这项研究由澳大利亚南极司、苏格兰海洋科学协会和国家海洋和大气管理局的科学家领导，详细测量了南极蓝鲸的运动和行为。

该团队包括Susannah Calderan博士和Brian Miller博士，在2013年、2015年和2019年的三次航行中，调查了杜蒙居维尔海和罗斯海之间的东南极洲附近地点。

Miller博士说：“2013年的航行是我们第一次使用被动声学仪器，通过收听南极蓝鲸的声音来寻找它们。这些仪器使我们能够在数百公里外探测和追踪这些稀有而且难以琢磨的动物，并足够近地研究它们。”

一旦团队发现了一头蓝鲸或一群鲸鱼，他们的船就会保持一定的距离，而他们会拍摄这些动物，通常一次持续一个小时。

Calderan博士说:“在我们靠近鲸鱼拍摄照片以进行识别之前，希望尽可能多地了解鲸鱼在自然状态下的行为。”

极限游泳运动员

视频跟踪数据使研究小组能够测量鲸鱼每次浮出水面时的精确位置，它们的呼吸频率(吹气率)、游泳速度以及去向。

Calderan博士说:“通过技术更加精确地测量鲸鱼，我们就能够了解到它们是在进食还是只是在该地区移动，并捕捉到运动和行为模式。”

鲸鱼的平均游泳速度在3.2公里/小时到6.6公里/小时之间，检测到的最快速度接近15公里/小时。这些速度比新西兰、斯里兰卡和加利福尼亚的其他蓝鲸种群的速度快得多。

Miller博士说:“我们认为，这项研究证实了南极蓝鲸是极端动物中的极端动物。它们是地球上最大的动物，蓝鲸亚种中最大的种群，比其他蓝鲸游得更快更远。”

自动检测

这三次航行中收集的视频数据集现在被用于开发人工智能(AI)，以便在海上石油和天然气勘探和风力发电场建设等嘈杂的作业中检测鲸鱼。

将人工智能安装在船上的摄像头系统中，可以360度扫描海洋，并在白天和晚上探测鲸鱼的吹气。

Miller博士说:“我们提供了专业知识，以指导业界开发一种有针对性的产品，这可能会减少对鲸鱼的影响并将其用于科学观察。它不会取代专门的鲸鱼科研航行，但如果我们能在每次航行中进行短暂的观察，我们就可以看到种群的趋势，而不仅仅是个体。”

研究团队表示，这项研究说明了以创新的方式应用技术的好处，可以更多地了解一种被证明很难找到的动物，并使用与其他鲸鱼和物种有效的调查和观察技术进行研究。

Miller博士说:“当你尝试不同的东西时，它为你提供了进行研究的新机会。当你在工业捕鲸期间研究被猎杀最多的鲸鱼时，或者在它的恢复以及如何最好地保护它们仍然存在问题时，这项研究就很重要。”

参考文献：

From video to AI: learning more about Antarctic blue whales – Australian Antarctic Program (News 2023) (antarctica.gov.au)

Calderan, S.V., Leaper, R., Andrews-Goff, V., Miller, B.S., Olson, P.A., Reyes, M.V., Bell, E. and Double, M.C., 2023. Surfacing rates, swim speeds, and patterns of movement of Antarctic blue whales.

编译：开心

审核：露尔

标签： 人工智能 数据显示 游泳速度