申耀的科技觀察

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在我國歷史上曾呈“眾山皆有”的東北虎，如今瀕臨滅絕的危險。受人類活動增加、森林砍伐、棲息地退化等多種因素的影響，野生東北虎種群及其棲息地在不斷地萎縮，自2012年至2015年期間，有關部門在中國境內通過野外紅外相機僅監測到不到30只野生東北虎個體。野生東北虎處于食物鏈頂端，它們的生存狀態是反映整個生態系統是否健康的一項重要指標。世界自然基金會(WWF)與合作伙伴在東北虎棲息地保護、反盜獵以及保護區野外環境監控等方面，一直持續做著努力。通過野外監控，可以對整個生態系統的生物多樣性，棲息地變化進行分析，有效地發現問題，找到科學的解決辦法，控制和減緩環境的惡化，在自然保護和社會發展中尋求平衡點。

圖片來源：WWF China

目前，自然保護區中使用的傳統紅外監控相機，能夠為上述的工作提供一定的數據支持，但也存在著巨大的弊端，如: 每2個月通過巡護員人工采集回的數據，需要依靠人工判讀的方式，先剔除大量無效照片，再以人眼辨識個體進行分類分析，從采集到分析，大約需耗時4個多月；因風吹草動就導致大量空拍；存在無效抓拍；一些圖像質量不佳。所以，從數據采集、處理到分析，時效性、精確度和效率都有待提升。

2018年7月，英特爾攜手世界自然基金會(WWF)，并聯合技術合作伙伴海康威視，啟動“東北虎保護-端到端人工智能監控系統“的開發，助力野生動物保護朝著數字化、智能化方向發展。英特爾端到端人工智能系統，將由野生動物保護智能抓拍相機和云端數據處理及監控服務軟件組成。

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海康威視新開發的野生動物保護智能抓拍相機，將首次采用邊緣計算和云計算相結合的設計理念，搭載的英特爾? Movidius?人工智能視覺處理芯片（VPU），實現了對前端智能算法的支持，極大提升了處理效率。由專為野生動物適配及訓練的深度卷積神經網絡對視頻幀進行逐層特征提取，最終計算出目標位置與置信度，實現對東北虎的精準識別抓拍。通過前端智能抓拍，系統自動篩選出符合要求的東北虎照片，減輕后期分辨圖片和視頻的人力負荷。

云端將采用英特爾?至強?可擴展服務器，通過英特爾開發的Re-ID技術對東北虎的個體進行再識別。該技術通過收集數百只老虎、上萬張圖片的樣本庫，有效地訓練深度學習網絡。這樣就可以對每一臺相機提取出的老虎數據，自動生成數據庫，包括位置、時間、影像、甚至運動狀態。這是英特爾首次將人工智能動物個體識別技術應用在野生動物保護項目中。云端的大數據還可以對老虎個體的蹤跡、活動范圍、棲息地特征、相關有蹄類動物及人活動的分布進行分析，自動生成有價值的分析報告，協助開展野生動物的狀態監測和保護。

英特爾至強可拓展服務器平臺將針對野生動物保護及環境監測的需求，提供大數據接入和數據精細化分析支持，針對數百GB的歷史數據和每年來自數百個監控相機和其他采集設備的TB級的數據，通過Intel SSD固態盤加速存儲技術，用于Re-ID動物個體識別和特征提取的英特爾數學核心函數庫（MKL），Intel Optimized Tensorflow等深度學習優化工具鏈，使得處理效率比以往大幅提升。

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最新的至強服務器平臺相對前代系統處理能力和單周期FLOPS均有大幅提升，提供了更加完備的針對機器學習和高級數據分析任務的軟硬件優化方案。基于Caffe，Tensorflow，PyTorch等通用深度學習框架的開發都能夠順暢遷移到至強平臺。快速提升機器學習模型的推理效率，為合作伙伴快速部署人工智能應用在線服務提供支持。至強可擴展服務器平臺對工作負載支持動態優化，幫助客戶從容應對快速增長的海量數據分析和人工智能業務。

想象一下，未來護林員可以通過手持終端或野外智能抓拍相機上傳海量圖片，通過云端的至強服務器完成高效的圖像內容的識別和分析，并通過數據挖掘，在海量數據中發現動物蹤跡和行為規律，助力珍稀野生動物的保護。

人工智能助力野生動物保護的事業剛剛啟動，未來還需要不斷的創新與嘗試，相信用善意驅動的人工智能應用，將會幫助人類解決更多的大問題。

申耀的科技觀察，由科技與汽車跨界媒體人申斯基（微信ID：shenyao）創辦，15年媒體工作經驗，擁有中美兩地15萬公里自駕經驗，專注產業互聯網、企業數字化、渠道生態以及汽車科技內容的觀察和思考。

總結

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