人工智能可以帮助土著人民保护生物多样性

野生 species 的丧失已达到危机水平。人工智能可以提供帮助,但前提是土著合作伙伴拥有安全的土地权利

Hand holds coral planted as part of the 'Association of Coral Gardeners' program in the Moorea Lagoon, Windward Islands, French Polynesia, South Pacific.

手持珊瑚,这是法属波利尼西亚,背风群岛, Moorea 泻湖中“珊瑚园丁协会”项目的一部分。

联合国最新的生物多样性报告警告说,一百万个物种正走向灭绝,其中包括 1000 种野生哺乳动物和 450 种鲨鱼和鳐鱼。失去如此多的野生动物将对人类产生巨大的影响,因为五分之一的人口依靠这些物种获取食物和收入。为了帮助扭转危机,联合国生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台敦促各国政府和非政府组织确保土著人民的土地权利,他们一直在“积极地”通过“地方和区域监测网络”保护野生 species。

鉴于我对人类和非人类智能之间共生关系的研究,我很好奇技术可能在实现以下双重目标中发挥什么作用:保护生物多样性和保障土著土地权利。特别是,一种称为深度学习神经网络的先进人工智能形式,能够在无需编程的情况下提高其性能,正在彻底改变对来自高危生态系统的声音数据分析。这种声学监测通常是对视觉监测的补充,有时甚至会取代视觉监测,是 21 世纪的保护方式。当然,访问限制仍然是人工智能的长期问题——无论是在代码共享还是在技术本身的使用方面。各国政府和非政府组织需要更加努力地使这种工具可供快速反应小组使用,否则其前景将被浪费。

深度学习神经网络并没有否定人类警惕的必要性;事实上,情况恰恰相反。由于这种先进的人工智能可以在几秒钟内分析声音数据,因此它为关键干预打开了一个时间窗口,尤其是在非法伐木和采矿猖獗的地区。该技术可以听到电锯或钻机的声音,并向地面上随时待命的巡逻队发送警报。能够获得这项技术并立即做出反应的土著社区可能是这个新等式的关键组成部分。


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康奈尔大学开展的首批基于人工智能的土著保护项目之一是与来自法属波利尼西亚 Mo’orea 的珊瑚园丁共同开发的。这个土著团体成立于 2017 年,培育耐热超级珊瑚,并将它们移植到受损的珊瑚礁区域。康奈尔大学提供软件来跟踪栖息于此的众多生物的声音,并与夏威夷大学合作,将它们集成到一个记录平台 ReefOS 中,这是一个 24 小时收集视觉和声学数据的传感器和摄像头网络。人工智能介导的声音景观告诉现场响应人员,珊瑚礁是否开始听起来像健康稳定的珊瑚礁系统,或者是否需要额外的修复工作

这种土著-人工智能保护方法同样适用于其他生态系统。2014 年 3 月,巴西北部滕贝部落联系了旧金山非营利组织 Rainforest Connection,以建立一个低成本的警报系统来监测森林砍伐。Rainforest Connection 使用回收的手机和一个名为 TensorFlow 的开源人工智能软件,从亚马逊的喧嚣中识别出电锯和伐木卡车的声音。当 谷歌的云计算检测到电锯的轰鸣声时,文本警报会立即发送给滕贝巡逻队。

不幸的是,这种前沿的合作伙伴关系正受到土著土地上猖獗的侵占的威胁,当地政客急于清理森林以进行工业化农业和牧场放牧。其中一位政客是 João Cleber Torres,他是 São Félix do Xingu 市的市长,该市的森林砍伐率经常位居巴西最高之列,与土地相关的未破案件谋杀案也同样司空见惯。

滕贝部落只有约 2000 名成员,他们发现很难抵御雇佣枪手围攻他们 2766 平方公里的祖传领地。他们 30% 的森林已经被摧毁。也有人员伤亡。在 Jair Bolsonaro 总统的领导下,巴西此类土著杀戮事件急剧增加。2021 年 4 月 14 日,梵蒂冈发布了来自亚马逊河流域土著组织协调员的紧急声明,警告说 2020 年有 202 名土著领导人被谋杀——平均每隔一天多就有一人死亡——这是在有罪不罚的情况下,由受其政治老板保护的土地掠夺者所为。

对生物多样性的影响是可怕的。在世界各地,不仅在亚马逊地区,而且在刚果盆地等其他物种丰富的生态系统中,对土著土地的侵犯已经摧毁了曾经繁荣的栖息地,使它们暴露于最无法无天的采掘业之下。如果没有法律保障的土地权利,对于人工智能介导的保护工作来说,必要的伙伴关系是不可能实现的。

在世界自然基金会的 30x30 计划下,这种讽刺意味很可能会持续存在——到 2030 年保护地球 30% 的土地。这正在为今年 12 月在蒙特利尔举行的 联合国生物多样性公约的最终草案进行谈判。自上而下的目标最终可能会驱逐多达 3 亿森林居民。拜登的单独 30x30 计划虽然远非完美,但至少提供了更好的愿景目标。美国政府将尊重“部落主权”。它将“与部落一起利用资源”,“将土著传统生态知识纳入决策”,并“采取包容性和协作性方法来管理土地和水资源”。

人工智能是这种伙伴关系不可或缺的一部分。尤其能说明问题的是,艾伦人工智能研究所出席了今年由美国和帕劳共和国共同主办的 Our Ocean Conference,将土著-人工智能保护提升到了一个全新的水平。会议表明,人工智能可以执行对岛屿国家有利的特定任务,例如跟踪正在耗尽鱼类资源并威胁当地生计的非法捕鱼活动。更广泛地说,人工智能如果经过精心设计并在部署到现场之前经过严格测试,则可以成为 分析海洋数据的有用工具,从座头鲸的歌声到微塑料的特性。国家科学基金会 承诺投入 2000 万美元创建一个用于气候和沿海海洋学的人工智能研究所,这引起了很多希望。然而,对这些资金的竞争性需求也表明,一切都不会一帆风顺。将土著保护与明显推动研究议程的海洋蓝色经济相结合,将需要付出一些努力。

帕劳会议设定了非常高的标准。不幸的是,拜登政府并不总是能够坚持其原则。在 Our Ocean 2022 会议两个月后,在美洲峰会上——为了确保 Bolsonaro 的出席,避免提及亚马逊地区遭受破坏的雨林或谋杀案——批评他的土著领导人被禁止入境。这样的事件表明,伙伴关系的言论通常只是说说而已。鉴于《通货膨胀削减法案》授权在十年内租赁 6000 万英亩近海海域和 200 万英亩公共土地用于石油和天然气钻探,拜登对生物多样性的承诺似乎也很动摇。为土著主导的气候复原力和适应力提供的 2.725 亿美元资金是这里的一线希望。以土著社区为中心,使他们的参与有意义的人工智能介导的保护是保持生物多样性活力、创新和政治影响力的途径之一。

这是一篇观点和分析文章,作者或作者表达的观点不一定代表《大众科学》的观点。

Wai Chee Dimock 撰写有关公共卫生、气候变化和土著社区的文章,重点关注人类与非人类之间的共生关系。她曾在耶鲁大学任教多年,现在在哈佛大学环境中心工作,正在撰写一本新书《微生物和人工智能:与非人类智能共同度过疫情和气候变化》。她最近的一本书是《弱星球》(芝加哥大学出版社,2020 年)。

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