守护雨林，有AI同行

哥斯达黎加热带雨林：脆弱的生态系统

热带雨林被称为“地球之肺”，吸收全球约30%的二氧化碳，对于缓解全球气温变暖有着巨大的作用。它充满生机，用仅覆盖6%的地球表面，养育着全球一半以上的动物和植物，为维护物种多样性做出了卓越贡献。但是在今天，我们已经失去了地球一半以上的原始雨林。

Osa Peninsula热带雨林是众多野生动植物赖以生存的家园。同地球上所有的雨林生态一样，它也遭受着非法伐木、盗猎、保护缺失的生态威胁。

听一听雨林的声音

用聆听拯救雨林

在哥斯达黎加，有一群保护雨林的护林员。他们每天穿梭在丛林中，依靠这里自然的力量，去熟悉山脉，了解雨林秘境。但是，在雨林中工作并不容易，他们需要克服很多自然环境带来的不便，耗费大量的时间与体力各处巡视，以防盗伐行为发生。

几年前，Rainforest Connection(RFCx) 雨林保护组织的创始人Topher White机缘中参加了印度尼西亚保护长臂猿的志愿者行动。在这次行动中，他深刻意识到如果没有有效的工作方法，仅靠人力来寻找并阻止伐木行为，其实非常耗费时间且效果不理想。RFCx开发了一套以华为手机设备为核心的太阳能式雨林监听系统，名为“守卫者（Guardian）”。

这些守卫者散布在雨林各地，每套系统可以负责监听大约3平方公里的雨林面积，并且能够在高温高湿、烈日暴雨等极端环境下保持24小时不间断工作，将数据实时传递到云端搭载了人工智能系统的服务器中。一旦监测系统发现盗伐异响，比如电锯或卡车声，便会第一时间将具体盗伐定位推送给当地的护林员，帮助他们快速进行搜查。

与AI同行，守护地球之肺

面对守卫者收集的庞大数据管理与算法优化等挑战，守护雨林需要系统性的技术支持来提升创新方案。于是，华为与RFCx携手开发一套集信息采集设备、储存服务、智能分析系统于一身的创新平台。基于华为云的人工智能服务（HUAWEI CLOUD AI）及其工具（ModelArts），能够更精准识别电锯和卡车噪声。

盗伐行为的发生，不仅使我们失去保贵的原始森林，更威胁着以蜘蛛猴为代表的濒危物种的繁衍生息。蜘蛛猴不仅稀有珍贵，它们还是播种能手，可以通过将植物种子分散到各处帮助树木繁殖，是维持整个哥斯达黎加雨林生态的重要角色。

在这么大一片丛林中，找到蜘蛛猴真的很难。生物学家每次通常需要花费一整天去追踪蜘蛛猴的踪迹。如果通过AI技术来识别它的叫声并实时发送精准定位呢？

在项目初期，AI模型识别蜘蛛猴声音也遇到了不少挑战：首先，蜘蛛猴声音样本太少，而且很少有人听过，AI模型没有足够的学习样本；其次，蜘蛛猴叫声持续时长不固定，而且叫声又可以细分为3类，每类叫声之间存在一定的差异，这些类别之间的样本，也是极其不均衡。

华为云AI技术团队将少量样本与雨林环境进行叠加，生成大量接近真实环境的数据，以缓解样本过少的问题。然后从“时域”和“频率特征数量”两个层面着手，将模型的时间检测窗口从1秒降低到了500毫秒，频率的特征数量从40提高到96，大大提升了模型检测的准确性。

为了更好地帮助AI工程师对蜘蛛猴模型的优化和训练，华为的“动物语言翻译师”会从雨林收集到的声音音频里面，准确地标记出蜘蛛猴声音出现的起止时间。她用一个词来概括了自己的工作角色——AI模型饲养员，因为被她标注的声音数据可以帮助AI模型可以更精准地识别和学习。

现在，通过技术方案优化，保护者们如同在雨林中布满了千里耳，无论是难寻踪迹的蜘蛛猴，还是躲躲藏藏的非法砍伐，风吹草动，都听得到。

感谢有更好的技术支持与合作伙伴，到2020年底，我们已经收集到相当于84年时长的声音类生态数据，并将持续利用数据去守护自然。 Topher White，
Rainforest Connection创始人

AI可以帮助我们更好地了解动物，听懂他们的语言与情绪，让我们更好地保护濒危动物。 谭楚欣
华为云服务市场部 动物语言翻译师

过去，我们每天都要在丛林中跋涉5公里，来观察动物和人的踪迹。但目前应用在雨林中的科技，正在帮助我们的巡林方式更高效、更有效，真的很有价值。 Juan Azofeito Bodilla,
Osa Conservation护林员

这项技术对我们的工作非常重要。我们只有知道了蜘蛛猴在哪里，又去了哪里，才能更好地采取行动，保护它们。 Ruthmery Pillco Huarcaya，
Osa Conservation植物学家/灵长类动物学家

哥斯达黎加之外，一个全球性命题

有了AI科技的助力，对于远在雨林的护林员和生物学家们而言，守护他们所热爱的这片绿色土地和各种动植物，不再是一个人的战斗。我们期待更多的个人和组织加入，共同努力，携手并进，让我们赖以生存的这颗蓝色星球的生态变得更加健壮、更加宜居。