Учёные совместно с Yandex Cloud запустили нейросеть для мониторинга экосистемы Байкала

Команда учёных и разработчиков запустила нейросеть для экомониторинга Байкала на облачной платформе Yandex Cloud, сообщили «Коду Дурову» в компании.

Алгоритм машинного обучения анализирует пробы воды из озера, определяет и классифицирует содержащиеся в ней микроорганизмы. Сейчас нейросеть умеет работать с 70 формами планктона, которые чаще всего встречаются в пробах.

Утверждается, что внедрение ИИ упростит работу биологов, которые много лет подсчитывали и определяли микроорганизмы вручную.

Проект мониторинга экосистемы озера «Точка №1» длится с 1945 года и ведётся специалистами НИИ биологии Иркутского государственного университета. Всё это время регулярно в одной точке озера берут пробы воды с глубины до 250 метров.

Далее учёные анализируют фито- и зоопланктон в пробах, отслеживают, как меняется состав и состояние озера, выделяют климатические тренды. Благодаря нейросети биологи могут автоматизировать весь цикл мониторинга и, впоследствии, быстрее получать данные для новых исследований.

Нейросеть для экомониторинга вместе с учёными НИИ разрабатывали компания MaritimeAI, команда платформы Yandex Cloud, а также Фонд поддержки прикладных экологических разработок и исследований «Озеро Байкал». Биологи предоставили почти 50 000 изображений проб, из которых 20 000 использовали для обучения алгоритмов.

Теперь изображения проб с микроскопов автоматически передаются в Yandex Cloud. Алгоритм определяет мельчайших рачков, их видовую принадлежность и формирует отчетные карточки. Нейросеть продолжает обучаться в сервисе для разработки и эксплуатации ML-алгоритмов Yandex DataSphere. Разметка данных происходила с помощью краудсорсингового сервиса Толока.

В будущем планируется масштабировать мониторинг, отслеживать состояние воды в других точках Байкала, а также последовательно выкладывать в open source технологии, которые используются в проекте. Доктор биологически наук, директор НИИ биологии ИГУ Максим Тимофеев заявил, что в перспективе алгоритм может стать фундаментом национальной или даже глобальной системы мониторинга водоёмов.

Генеральный директор облачного провайдера Yandex Cloud Алексей Башкеев подчеркнул, что научное сообщество и образовательные организации делают всё больше открытий в облаке. По его словам, одна из приоритетных задач платформы — создать надёжный трамплин для лёгкого использования облачных сервисов в исследовательских проектах.

Специалист по компьютерному зрению MaritimeAI Сергей Орешков рассказал, что нейросеть является хорошим примером построения систем поддержки принятия решений и применением ML в области экологии.

Старший менеджер Фонда поддержки прикладных экологических разработок и исследований «Озеро Байкал» Евгения Елькина добавила, что начало работы нейросети — важный шаг в развитии самого длительного проекта по регулярному экологическому мониторингу озера Байкал.