對全世界熱愛動物和投身于動物保護(hù)事業(yè)的人們而言，今天是一個特殊的日子——“世界動物日(World Animal Day)”。在每年的10月4日及前后，大家都會聚在一起，通過各種形式的活動，號召所有人團(tuán)結(jié)起來，維護(hù)動物福祉和權(quán)利。

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  之所以要號召人類保護(hù)動物，一方面是因為，它們對生態(tài)平衡和人類生存環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展起著不可或缺的作用，但更重要的原因或許是，動物和我們一樣有著知覺能力，比如能感到喜悅和痛苦。隨著人類行為對動物的影響日益加劇，基于同情心和道德感，我們都有責(zé)任努力改善它們的生存狀態(tài)。

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  自世界動物日于1925年首次設(shè)立至今，關(guān)懷、尊重動物的理念也獲得了越來越多的認(rèn)同，也有越來越多的人開始努力為動物們(也是為人類自己)創(chuàng)造一個更美好的未來。近年來，數(shù)字技術(shù)正在保護(hù)動物和改善動物福利的工作中“嶄露頭角”。例如，從監(jiān)測種群活動到提高健康水平，Google的開源機器學(xué)習(xí)平臺TensorFlow，就成為了人們解決問題的“好幫手”。

  監(jiān)測海牛種群 保護(hù)海牛棲息地

  因為密集航運、水產(chǎn)捕撈、海洋開發(fā)等人類活動，有多達(dá)23%的海洋哺乳動物正面臨著滅絕的威脅，海牛就是其中之一。

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  紅圈處即為航拍圖像中觀測到的海牛

  保護(hù)海牛的第一步是通過追蹤它們的活動，掌握它們的數(shù)量、大小和所處位置。然而，長期以來，研究人員仍然在用十分簡單和原始的方式監(jiān)測海牛種群——乘坐小型飛機觀察海面。毫無疑問，這是一種危險、耗時間、高成本的工作方式。

  在無人機和機器學(xué)習(xí)技術(shù)的幫助下，在澳大利亞莫道克大學(xué)工作的Amanda Hodgson博士改變了這項工作的現(xiàn)狀：先讓無人機代替研究人員進(jìn)行實地觀測，拍攝高清航拍照片，然后，通過TensorFlow開發(fā)出一款探測器，可以自動掃描收集來的大量航拍圖像，尋找海牛們的身影。

  顯然，這款探測器能夠節(jié)省大量進(jìn)行枯燥、艱難的識別工作的時間，提高了研究的效率。利用種群數(shù)據(jù)，人們可以更好地評估人類活動對海牛們的影響，并采取行動保護(hù)那些新發(fā)現(xiàn)的海牛棲息地。

  識別瀕危鳥類

  人類在世界各地建立了各種各樣的野生動物保護(hù)區(qū)。為了提高動物保護(hù)工作的質(zhì)量，讓這些保護(hù)區(qū)能夠更好地運轉(zhuǎn)下去，需要對其中的動物“居民”們的“日常生活”有清晰、準(zhǔn)確的認(rèn)知。然而，有為數(shù)眾多的野生動物因體積小、行蹤“詭秘”、數(shù)量稀少等原因而難以被發(fā)現(xiàn)。

  新西蘭的鳥類保護(hù)區(qū)“Zealenia“里的三種小鳥，Hihi、Tīeke和Kākāriki就是這樣的生物。為了更好地掌握它們在保護(hù)區(qū)中的位置和活動軌跡，需要肉眼觀測之外的其它方法。為此，新西蘭惠靈頓維多利亞大學(xué)的博士生Victor Anton花了三年的時間，在保護(hù)區(qū)內(nèi)的50個地點錄制了數(shù)萬條鳥鳴錄音。

  如何從規(guī)模如此龐大的音頻數(shù)據(jù)中找到真正有價值的信息？Victor Anton和他的團(tuán)隊訓(xùn)練了一個基于TensorFlow的機器學(xué)習(xí)系統(tǒng)，它可以把音頻分割成若干個幾分鐘長的片段，將每段轉(zhuǎn)換為聲譜圖，然后用深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理每個時間跨度不到一秒鐘的聲譜圖塊，再用遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將這些圖塊重新組合，判斷出這三種鳥類中的哪種的叫聲出現(xiàn)在了這一錄音片段中，如下圖所示：

  通過分析識別結(jié)果，科學(xué)家們可以更全面地把握這些鳥類在保護(hù)區(qū)內(nèi)的生存狀況。

  改善奶牛健康 提供健康建議

  保護(hù)動物，不只是保護(hù)野生動物。即使是被飼養(yǎng)的用于食用、畜力或研究的動物，也不應(yīng)被隨意、殘忍地對待。著名的《動物福利普世宣言》(Universal Declaration on Animal Welfare)就指出，其原則適用于“野生動物”、“依人動物”、“為食物、產(chǎn)制品、或勞力而飼養(yǎng)的動物”、“同伴動物”、“用于運動與娛樂的動物”和“科學(xué)研究中的活體動物”這六大類動物。

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  為了提高農(nóng)場中奶牛的健康水平，在荷蘭工作的的Saad Ansari和Yasir Khokhar開發(fā)了一款名為“Ida”的應(yīng)用程序，在基于TensorFlow的機器學(xué)習(xí)模型的驅(qū)動下，它可以利用奶牛身上的可穿戴設(shè)備返回的信息(涵蓋體溫和進(jìn)食、飲水、行走、睡眠等日常活動)，評估它們的健康狀況，檢測出跛行、消化系統(tǒng)疾病等問題，及時地提醒農(nóng)場主并給出保持奶牛健康的建議。

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  Google所做的幫助動物們的工作不止于為他人提供技術(shù)工具。從與動物保護(hù)組織合作，創(chuàng)建由云計算和AI賦能的，可自動識別圖像中出現(xiàn)的物種，并幫助研究人員們進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化的的野生動物保護(hù)平臺Wildlife Insights，再到與美國和加拿大的海洋部門合作，運用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識別虎鯨和座頭鯨的聲音，追蹤它們在聚集海域的活動，可以說，Google已經(jīng)成為動物保護(hù)的全球大家庭中的重要一份子。從身邊的小事做起，我們每個人也都可以為動物保護(hù)做出自己的貢獻(xiàn)。