从视频到人工智能：更多地了解南极蓝鲸
科学家研究了南极蓝鲸的呼吸，发现它们每小时呼吸60次。这一细节为正在开发的新人工智能提供了信息，以检测近海工业周围蓝鲸的存在。Credit: Elanor Miller
（神秘的地球uux.cn）据美国物理学家组织网（by Australian Antarctic Program）：视频和摄影揭示了南极蓝鲸生活的诱人一瞥，并刺激了探测这些极度濒危海洋巨兽的自动化方法的发展。
这项研究由来自澳大利亚南极分部、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。
这包括潜水时间、吹气率、游泳速度和大范围运动，使用“摄影测量”(基于视频)跟踪和照片识别。
包括苏珊娜·卡尔德龙博士和布莱恩·米勒博士在内的团队，在2013年、2015年和2019年的三次航行中，调查了东南极洲附近位于杜蒙·德乌尔维尔海和罗斯海之间的地点。
米勒博士说，“2013年的航行是我们第一次使用被动声学仪器，通过倾听它们的声音来寻找南极蓝鲸。”
“这些仪器使我们能够从数百公里外探测和跟踪这些稀有和难以捉摸的动物，并足够近距离地研究它们的细节。”
一旦该团队发现一只蓝鲸或一群鲸鱼，他们的船就会保持一定距离，同时给这些动物录像，通常一次一个小时。
卡尔德龙博士说，“我们想尽可能多地了解鲸鱼在自然状态下的行为，然后再靠近拍摄照片进行识别。”
极限游泳运动员
视频跟踪数据使团队能够测量鲸鱼每次浮出水面的精确位置，它们呼吸的频率(吹气率)，它们游泳的速度以及它们去了哪里。
“通过非常精确地测量它们，我们能够得到动物是否正在进食或只是在该区域移动的指示，并获得运动和行为的模式，”卡尔德龙博士说。
鲸鱼的潜水行为包括一系列平均每次17.6秒的短潜，然后是平均3分钟的长潜。吹气率显示动物每小时呼吸约60次。
这些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，最快速度可达15公里/小时。这比在新西兰、斯里兰卡和加利福尼亚的其他蓝鲸种群中测得的速度快得多。
“这项研究证实了我们对南极蓝鲸是极端动物中最极端的动物的描述，”米勒博士说。
“它们是地球上最大的动物，蓝鲸亚种中最大的，它们比其他蓝鲸走得更快更远。”
自动检测
在三次航行中收集的视频数据集现在正被用于开发人工智能(AI)，以在嘈杂的操作中探测海上的鲸鱼，如海上石油和天然气勘探和风电场建设。
人工智能将驻留在安装在船只上的相机系统中，这些相机系统可以扫描360度的海洋视图，并在白天和晚上检测鲸鱼的击打。
米勒博士说，“我们已经提供了我们的专业知识来指导工业界开发一种有针对性的产品，这种产品可能会减少对鲸鱼的影响，并且我们可以用于科学观察。”
“我们可以把这项新技术放在我们的破冰船RSV Nuyina上，并在每次航行中获取鲸鱼数据。”
“它不会取代专门的鲸鱼航行，但如果我们可以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，而不仅仅是个体的趋势。”
研究小组表示，这项研究说明了以创新方式应用技术的好处，以更多地了解一种被证明难以找到的动物，并使用对其他鲸鱼和物种有效的调查和观察技术进行研究。
“当你尝试不同的东西时，它会给你提供新的研究机会，”米勒博士说。
“当你在研究工业捕鲸期间最常被捕杀的鲸鱼时，以及当它的恢复和如何最好地保护它们仍有问题时，这一点很重要。”
这项研究发表在《海洋科学前沿》上。
