ה-AI שתציל חיות בר ואנשים – הכירו את מערכת WADAS

בעולם שבו המרחב הטבעי מצטמצם והמפגשים בין חיות בר לבני אדם הופכים תכופים ולעיתים גם מסוכנים יותר לשני הצדדים באינטראקציה, הצורך בפתרונות טכנולוגיים שיאפשרו דו-קיום בטוח יותר – גדל.

באחרונה הציגה אינטל (Intel) מענה חדשני לאתגר זה בדמות מערכת ששמה WADAS (ר"ת Wild Animals Detection and Alert System) – יוזמת קוד פתוח מבוססת בינה מלאכותית, שנועדה על מנת לשמר חיות בר ולמנוע תאונות קטלניות, שהפגיעה במהלכן היא גם בחיות ולעיתים אף בבני האדם.

מיוזמה חברתית לעזור לדוב – לפלטפורמת קוד פתוח

פרויקט WADAS נולד כיוזמה חברתית. הוא החל בזכות פעילות משותפת של עמותת Salviamo l'Orso ("בואו נציל את הדוב" בתרגום חופשי), הפועלת לשימור תת-מין נדיר של דוב חום – דוב חום מרסיקן – הנמצא בסכנת הכחדה חמורה באזור באיטליה המכונה אברוצו. אל העמותה חברה אוניברסיטת ל'אקווילה (Università dell’Aquila), שהביאה מומחיות אקולוגית וטכנולוגית.

בהמשך הצטרפה ענקית הטכנולוגיה אינטל אל היוזמה ותרמה את הפלטפורמה הטכנולוגית לפיתוח, שהחל כבר בשנת 2023. חשוב להדגיש שהפרויקט נתמך בידי אינטל אך אינו שייך לה, אלא מהווה פלטפורמה פתוחה. מאחורי היוזמה עומדים למעשה מתנדבים בעלי תשוקה אמיתית לשימור הטבע, וביניהם בהחלט נכללים גם מהנדסי תוכנה מאינטל.

הכל החל מרצון להציל אותו. תת-מין נדיר של דוב חום שנמצא בסכנת הכחדה. צילום: PH SIMONE FORMISANI

מה יודעת WADAS לעשות?

מערכת WADAS מציעה מגוון רחב של פונקציונליות, שמטרתה המרכזית היא זיהוי מוקדם והתרעה למניעת סכנה. היא פועלת על ידי עיבוד תמונות וידיאו ממצלמות המוצבות בשטח ובעזרת העיבוד הזה היא מצליחה ליישם מספר מטרות ומשימות.

זיהוי (Detection) – המערכת סורקת את הצילומים ומסוגלת לזהות נוכחות של חיה בפריים.

סיווג (Classification) – לאחר זיהוי בעל החיים, WADAS מתוכננת להתאמה לזיהוי מינים שונים ותדע לזהות את המין המסוים של החיה הספציפית.

התרעות (Notification) – המערכת יכולה לשלוח התרעות בזמן אמת על זיהוי וסיווג. התרעות אלו יכולות להישלח באמצעות דוא"ל, ווטסאפ או טלגרם. ניתן להגדיר את המערכת כך שתשלח התרעות רק על מינים ספציפיים, כמו למשל הדובים שציינו קודם. וזו תכונה חשובה משום שיכולת ההתרעה בזמן אמת היא גורם מפתח במניעת תאונות.

הפעלה (Actuation) – זהו אחד הפיצ'רים החדשניים של המערכת, שיכולה להפעיל התקנים חיצוניים, כמו שלטי דרך מוארים, שערים חכמים, גדרות חשמליות או מתקני האכלה. פונקציונליות זו נועדה לשמש בהקשרים מסוכנים כמו כבישים ומסילות רכבת, וגם כדי לשפר דו-קיום באזורים מאוכלסים על ידי הרחקת חיות ממקורות מזון קלים להשגה. ההפעלה ניתנת להתאמה אישית אל תרחיש השימוש הנדרש.

בסיס נתונים וממשק רשת – WADAS מאפשרת לשמור נתונים על אירועי זיהוי, סיווג והפעלה בבסיס נתונים רחב. ממשק רשת ייעודי מספק למשתמשים את האופציה לצפות ולנתח נתונים אלו. המידע שנאסף תורם לחוקרים בבניית מודלים של התנהגות בעלי חיים ומעקב אחר דפוסי נדידה, ותומך גם בהחלטות תשתית והסברה רלוונטיות.

מזהה את התנים והזאבים גם בלילה. מערכת WADAS. צילום: WADAS classified ReolinkGoRangerWadas2

ההיבטים הטכניים: יעילות בקצה ללא ענן או GPU יקר

אחד היתרונות הבולטים של WADAS הוא האופן שבו היא מנצלת טכנולוגיות מתקדמות, כדי לפעול ביעילות ובעלות נמוכה. המערכת פועלת על מחשבים המצוידים במעבדי Intel® Core Ultra 200V, אשר כוללים יחידות עיבוד בינה מלאכותית משולבות. המערכת משתמשת בערכת הכלים OpenVINO של אינטל, המאפשרת ביצועים גבוהים גם על מערכות קצה.

הארכיטקטורה הטכנית חכמה במיוחד: WADAS מחלקת את המשימות בין יחידות העיבוד השונות. ה-NPU (יחידת העיבוד העצבית) מטפל בזיהוי (למשל של נוכחות חיה, מכונית או אדם) וה-GPU המשולב מבצע סיווג (לדוגמה: דוב, אייל או זאב). פיצול זה של המשימות מאפשר לכל יחידה להתמחות במה שהיא עושה הכי טוב, והדבר, כך טוענים באינטל, מוביל לתוצאה מהירה, מדויקת וחסכונית, וקריטי לפעולה רציפה בתנאי שטח.

גישה זו מאפשרת למערכת לפעול באופן מקומי על מחשבי קצה, ללא צורך בשרתים, תלות בענן או כרטיסים גרפיים ייעודיים ויקרים. מצב זה הופך אותה לפתרון חסכוני וקל לפריסה בשטח, אפילו באזורים מבודדים, כך הסבירו באינטל.

מימין: סטפאנו דל'אוסה, ארכיטקט תוכנה לבטיחות פונקציונלית ב-אינטל, ראש פרויקט WADAS ומתנדב בעמותת Salviamo l'Orso . משמאל: בעלי החיים שהמערכת זיהתה וקטלגה. צילום: יח"צ ו-WADAS classified ReolinkGoRangerWadas2

מניעת תאונות והגברת הבטיחות

כאמור, המטרה המרכזית של WADAS היא למנוע תאונות בין חיות בר ובני אדם. באמצעות זיהוי בזמן אמת והפעלת אמצעי התרעה או הרחקה, המערכת שואפת "להפחית תאונות קטלניות" ולהגן על חיי בעלי החיים ובני האנוש כאחד.

סטפאנו דל'אוסה, ארכיטקט תוכנה לבטיחות פונקציונלית ב-אינטל, ראש פרויקט WADAS ומתנדב בעמותת Salviamo l'Orso סיפר כי "המערכת פועלת כיום בשלב מתקדם של פיילוט בפארק הלאומי של אזורי אברוצו, לאציו ומוליזה (באיטליה)". לדבריו, "הפארק הלאומי אברוצו, לאציו ומוליזה ממוקם באחד מהאזורים הטבעיים המוגנים העתיקים באיטליה, שבו מיני חיות בר בסכנת הכחדה חיים בדו-קיום עם קהילות מקומיות באיזון עדין". הוא הוסיף והרחיב כי: "לבינה המלאכותית יש פוטנציאל לשפר את בטיחות הדו-קיום הזה באמצעות שימוש בחיישנים, נתונים ומפעילים בזמן אמת, להגברת בטיחותם של אנשים תוך הגנה על חיות הבר".

לשאלתנו איך האקטיבציה של מערכות חיצוניות עוזרת בפועל הסביר דל'אוסה כי "למשל, אם חיה מזוהה סמוך לכביש, המערכת יכולה להפעיל שלט אזהרה מהבהב שיתריע לנהגים. בנוסף, אפשר להפעיל גם שערים, גדרות חשמליות חכמות או התרעות קוליות שמרחיקות את החיה מהכביש. כל זה – באופן אוטומטי ובזמן אמת".

אפשרות לפתרון הומני ולא לציד שלהם. חזירי הבר בחיפה. צילום: shutterstock

לידיעת יונה יהב: פריסה והתאמה – אפשריות גם בישראל

לדבריו דל'אוסה, נכון להיום עדיין אין ניסויים רשמיים במדינות נוספות. עם זאת, כפי שציינו, המערכת מפותחת כקוד פתוח במיוחד כדי לאפשר לארגונים ורשויות אחרים לאמץ אותה, ולפי דל'אוסה, "המודל פתוח לאימוץ על ידי רשויות או גופים לשימור טבע באירופה". לדבריו, "הפרויקט מפותח בגישה של קוד פתוח כדי לאפשר לחוקרים, רשויות וארגונים לאמץ אותו ללא תלות ישירה באינטל. הגישה הזו מאפשרת לכל מי שפועל לשימור בעלי חיים להוריד את המערכת, ללמוד ממנה ולהתאים אותה לצרכים הייחודיים שלו".

כשתהינו מה יכולה המערכת לתרום לנו כאן בישראל, הסתבר כי מנגנון הליבה של WADAS תומך בהתאמה לאזורים שונים ולאיתור וזיהוי מינים שונים. אמנם כרגע הדגש הוא על בעלי חיים אירופאיים, כמו דוב המרסיקן ומינים נפוצים נוספים, אך גוף השימור וההגנה על בעלי החיים יוכל להתאים אותה, כך סיפר דל'אוסה, על ידי שילוב מודלים משלו לזיהוי וסיווג של חיות מקומיות.

בהקשר הישראלי נאמר כי "למערכת יש פוטנציאל ממשי לסייע באזורים כמו חיפה, הכרמל או רמות יששכר, בהם יש חיכוך תכוף של בני האדם עם חזירי בר, תנים, שועלים ועוד". כך למשל יכולה WADAS לעזור במאמץ הומני להשאיר את חיות הבר, בעיקר החזירים, בוואדיות ולמנוע תאונות דרכים איתן, וזו יכולה להיות בשורה גדולה לעיריית חיפה ולראש העיר יונה יהב, שבינתיים בוחר "לדלל" את חזירי הבר באמצעות ירי בחוצות העיר ממש. ואולם יש לקחת בחשבון שראש הפרויקט באינטל הסביר כי כל גוף שיבחר לאמץ את המערכת יידרש לוודא כי השימוש בה מוגבל למטרות שימור והגנה בלבד, שכן תנאי השימוש אוסרים במפורש על שימושים הקשורים לציד.

עדיין לא ברור לאן יתפתח פרויקט זה והיכן תאומץ WADAS לטובת הגנה על בעלי החיים, כמו גם לטובתנו, בני האנוש. מה שבטוח הוא כבר כעת שהמערכת החדשנית היא דוגמה מרתקת לאופן שבו טכנולוגיית בינה מלאכותית וגישת קוד פתוח יכולות לשמש למינוף פתרונות וטיפול במטרות אקולוגיות וחברתיות.