Сохранять экосистему Байкала помогает искусственный интеллект

Сохранять экосистему Байкала помогает искусственный интеллект. На анализ проб воды и определение ее качества программа тратит несколько минут, тогда как человек – целый день. Что еще могут поймать гидробиологи с помощью нейросети – выяснила Наталья Беспалова.

В этих бутыльках – уникальная экосистема Байкала. Микроскопические водоросли – фитопланктоны – основа всей пищевой цепочки озера: от самых мелких рачков до нерп. Здесь – в лабораториях НИИ биологии Иркутского госуниверситета – за микроорганизмами водоёма следят уже 80 лет. Это самый продолжительный проект экологического мониторинга в истории науки – он входит в Книгу рекордов России.

"Мы как врачи, смотрим за Байкалом, за его состоянием и делаем заключение о том, что в данный момент происходит на Байкале. Самое главное, что мы знаем за 80 лет, что эта система всё время меняется", – отмечает директор Научно-исследовательского института биологии Иркутского государственного университета Максим Тимофеев.

Главная проблема – повышение температуры воды. Из-за этого в Байкале появляются неэндемичные фитопланктоны – то есть водоросли небайкальского происхождения, самые простые, встречающиеся в любых других водоемах. А значит – уникальность Байкала под угрозой. И следить за этим нужно ещё тщательнее.

"В среднем за 80 лет поверхностный слой воды увеличился на 0,8 градуса. То есть это составляет где то 0,1 градуса за десятилетие. Конечно же, так как большая часть организмов, обитающих в Байкале – это эндемики, холодолюбивые, они очень реагируют на это", – объясняет научный сотрудник лаборатории общей гидробиологии НИИ биологии Иркутского университета Ольга Русановская.

Один из фондов предложил НИИ биологии исследовать Байкал с помощью искусственного интеллекта. Специальная программа анализирует изображение проб воды с микроскопа и определяет ее общее качество.

"Для обучения нейросети нами было подготовлено более 87 тысяч снимков. То есть мы брали каждый вид: брали рачок эпишура и для одного вида делали по тысяче фотографий. Далее эти фотографии были загружены, нейросеть по ним обучалась", – рассказывает Ольга Русановская.

То, что у исследователей занимало день, у искусственного интеллекта – минуту. Сегодня нейросеть моментально распознает уже более 70 видов байкальских планктонов. Нагрузка на специалистов снизилась на 80%.

"80% обработки проб дают примерно один и тот же результат. А 20% оставшиеся – самые интересные. И как раз специалисты определяют то, что не увидит нейросеть или она там недопоймет. И может отследить какие-то очень интересные изменения", – делится директор Научно-исследовательского института биологии Иркутского государственного университета Максим Тимофеев.