Preskočiť na obsah Preskočiť na pätu (NCP VaT)
VEDA NA DOSAH – váš zdroj informácií o slovenskej vede

Invázny druh sršeň ázijský sa šíri. Systém na báze umelej inteligencie VespAI ho identifikuje rýchlo a presne

VEDA NA DOSAH

Britskí vedci vyvinuli automatizovaný systém rýchleho varovania VespAI, ktorý má pomôcť v boji s týmto inváznym druhom.

Systém VespAI a sršne ázijské po analýze.

Systém VespAI a sršne ázijské po analýze VespAI (obr. vpravo hore). Zdroj: University of Exeter. Autor: Peter J. Kennedy

Sršeň ázijský, ktorý predstavuje riziko najmä pre domáce včelstvá, je už rozšírený vo väčšej časti kontinentálnej Európy a sčasti aj v oblasti východnej Ázie. Najnovšie bol pozorovaný v Spojených štátoch amerických, v štátoch Georgia a Južná Karolína.

Sršeň ázijský prudko zvyšuje svoju populáciu a rýchlo sa šíri, a to najmä pozdĺž vodných tokov. Je o niečo menší než jeho európsky príbuzný sršeň obyčajný. Má výrazne žlté nohy, hlavu a hruď má prevažne čierne, avšak na brušku má široký oranžový pás. Okrem toho, že predstavuje nebezpečenstvo pre včely, ohrozuje aj úrodu ovocinárov. Vzhľadom na rýchle šírenie sa tohto invázneho druhu existuje naliehavá potreba zlepšiť jeho monitorovanie.

Varovný systém na báze umelej inteligencie

S možným riešením, ako zefektívniť monitoring tohto invázneho druhu, teraz prišli vedci z Exeterskej univerzity vo Veľkej Británii. Vyvinuli systém rýchleho varovania na báze umelej inteligencie.

Zatiaľ ide síce len o prototyp, vyzerá však sľubne. Na výskumnom projekte sa podieľali biológovia aj dátoví experti z Ústavu životného prostredia a udržateľnosti Exeterskej univerzity, Centra pre ekológiu a ochranu prírody a Ústavu dátovej vedy a umelej inteligencie. Štúdiu s názvom VespAI: systém založený na hlbokom učení na detekciu inváznych sršňov vedci uverejnili v časopise Communications Biology.

VespAI

Systém pracujúci na báze umelej inteligencie nesie názov VespAI. Ide o automatizovaný systém, ktorý priťahuje sršne k monitorovacej stanici. Pomocou kamery ich zachytí a vyhotoví štandardizovaný záznam. Keď stanicu navštívi sršeň ázijský, dokáže ho VespAI identifikovať s takmer dokonalou presnosťou, čo kompetentným orgánom umožní zareagovať v podstate okamžite.

„Naším cieľom bolo vyvinúť cenovo dostupný a univerzálny systém, aby ho mohol používať ktokoľvek od príslušných orgánov až po jednotlivých včelárov,“ uviedol Dr. Thomas O’Shea-Wheller z Inštitútu životného prostredia a udržateľnosti v Penryn Campus v Exeteri v Cornwalle.

V rámci štúdie vedci testovali prototyp a výsledky sú podľa nich povzbudivé. Čo sa týka rýchlej detekcie a rýchleho varovania pred prenikaním sršňa ázijského do nových oblastí, využitie systému VespAI vyzerá sľubne.

Uľahčí monitoring

VespAI využíva kompaktný procesor, ktorý sa aktivuje až vtedy, keď senzory identifikujú hmyz s veľkosťou sršňa.

Keď sa tak stane, algoritmus umelej inteligencie v systéme sa aktivuje, aby analyzoval záber, a zistil, či ide o sršňa ázijského (Vespa velutina) alebo o sršňa európskeho (Vespa crabro). Ak deteguje sršňa ázijského, pošle monitor varovanie so záberom používateľovi. V prípade, že je na obrázku sršeň ázijský, používateľ záznam potvrdí.

Hlavné rozdiely medzi sršňom ázijským a sršňom európskym. Zdroj: ŠOPSR

Hlavné rozdiely medzi sršňom ázijským a sršňom európskym. Zdroj: ŠOPSR

Podľa vedcov by mal systém uľahčiť a zefektívniť monitorovanie, ktoré sa v súčasnosti spolieha na ľudí. Podľa Petra Kennedyho, ktorý systém navrhol, ide však vo väčšine prípadov o falošný poplach, keď ľudia hmyz nesprávne identifikujú, a tak nahlásia domáceho pôvodného sršňa. Pre príslušné orgány to však znamená hodiny zbytočnej práce, keď musia vyhodnotiť tisíce záberov ročne. „Cieľom nášho systému je preto zabezpečiť ostražitý, presný a automatizovaný dohľad, ktorý by to napravil,“ uviedol Kennedy.

Sršňa ázijského identifikuje s vysokou presnosťou

V niektorých častiach Európy sa detekcia spolieha na odchyt sršňa ázijského. Podľa vedcov z Exeterskej univerzity sa však takýmto spôsobom likviduje aj ďalší, pôvodný hmyz. Navyše má takýto odchyt len malý efekt na zníženie počtov sršňov ázijských.

„VespAI nezabíja iný hmyz, čím eliminuje environmentálny vplyv odchytu na životné prostredie. Zároveň umožňuje odchyt živých sršňov a ich sledovanie späť do hniezda, čo je jediný účinný spôsob ich likvidácie,“ uviedol Peter Kennedy.

Vedci otestovali systém, a to úspešne na ostrove Jersey, ktorý patrí pod Spojené kráľovstvo, kde zaznamenali jeho vysoký výskyt. Hoci musel systém rozlišovať medzi sršňom ázijským, sršňom európskym a ďalším hmyzom, detekčný algoritmus VespAI dokázal úspešne odlíšiť jednotlivé druhy hmyzu od invázneho sršňa ázijského. Podľa O’Sheu-Whellera je práve vysoká presnosť systému jeho veľkou výhodou. Vďaka nej nedochádza k zámene s iným druhom a systém vždy zachytí sršňa ázijského.

Zdroj: TS Universtiy of Exeter, ŠOP SR

(zh)

CENTRUM VEDECKO-TECHNICKÝCH INFORMÁCIÍ SR Ministerstvo školstva, výskumu, vývoja a mládeže Slovenskej republiky