О портале Подпишись на новости Поддержать проект
СТАТЬИ

Приложение «iNaturalist» определяет по фото 25000 видов живых существ

Это интервью для тех, кто любит гулять на природе и фотографировать все вокруг. Доктор биологических наук Алексей Серегин рассказывает о приложении «iNaturalist». Оно дает знания о том, что растет, и о тех, кто бегает или летает у нас под окнами, в лесу, в любой точке мира.

Справка: Алексей Серегин — доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Гербария МГУ, научный руководитель Цифрового гербария МГУ, администратор портала «Флора России» на платформе iNaturalist.

— Работа ботаником (ученым, который исследует мир растений) кому-то кажется скучной, а многие просто ничего о ней не знают. Расскажите о работе ботаника. Много ли приходится путешествовать? Где вы были с научными экспедициями?

Я закончил географический факультет МГУ, на котором есть кафедра биогеографии. Моя специальность по диплому — географ, но здесь имеется в виду география растений. Поскольку это был географический факультет, то основная работа проходила в дальних экспедициях и небольших выездах. Я давно не веду статистику, в скольких странах и регионах России я побывал. Но знаю, что в 2020 году я, несмотря на пандемию, поработал уже в 18 субъектах нашей страны.

Работа ботаника разнообразна. Ученые выявляют флору, ищут новые виды растений, устанавливают размеры популяций известных редких видов.

Есть большой блок практических задач. Это работы по договорам с различными организациями. Особо охраняемые природные территории оберегают биоразнообразие. Для сбережения необходимо хорошо знать, что это за биоразнообразие. Мы узнаем, что произрастает этой территории, и передаем ее руководству всю информацию о найденных видах растений.

Второй блок договорной практической работы — это сопровождение крупных объектов строительства (железные дороги, автодороги, трубопроводы). При любом строительстве производится оценка воздействия на окружающую среду. Это не какая-то формальность, а серьезная работа больших коллективов ученых. Всего есть три этапа оценки воздействия на окружающую среду:
1) оценка природного фона еще до строительства;
2) оценка воздействия самого строительства;
3) оценка воздействия от эксплуатации уже построенного объекта.

Фото самшита из «iNaturalist» © Drepanostoma

— Вы побывали во многих регионах России. Какое самое красивое место вы видели?

Есть места красивые, а есть интересные. В Восточной Сибири очень красиво: Становой хребет, хребет Кодар, местность вдоль БАМа. Но все это не очень интересно с точки зрения ботаники. С другой стороны, есть помойки и пустыри где-нибудь в Сочи с десятками видов тропического происхождения, которые в России встречаются только там.

— Расскажите нашим читателям о платформе «iNaturalist».

«iNaturalist» — международная платформа о биоразнообразии, позволяющая удовлетворять любопытство и решать большие научные проблемы. В «iNaturalist» есть элементы социальной сети и полноценной базы данных о биоразнообразии, возможность реализации собственных проектов, открытый программный код на GitHub, на основе которого можно развивать свои сайты. Есть функции профессиональных архивов для фотографий.

Внутри «iNaturalist» большое сообщество. Это наблюдатели, которые фотографируют, эксперты, которые определяют, что изображено на картинке, и люди, которые просто общаются. Наблюдателей 1,2 млн человек, а фотонаблюдений 50 миллионов.

Внутри платформы «iNaturalist» есть наш большой проект «Флора России». Мы создали его полтора года назад. В нем, в свою очередь, 85 региональных проектов. Всего в нашем проекте в России больше 10 тысяч наблюдателей, загружен без малого 1 млн фотонаблюдений.

Приложение «iNaturalist» доступно для iPhone и Android.

О работе в приложении «iNaturalist»

— Искусственный интеллект в «iNaturalist» определяет на загруженных фотографиях и животных, и птиц, и растения, и грибы?

Да. Интересно, как появился искусственный интеллект (ИИ) на платформе «iNaturalist». Платформа появилась в конце 2008 года и первые восемь лет была маленьким стартапом в Силиконовой долине с фотографиями из штата Калифорния. Калифорнийский технологический институт (Caltech) в 2017 году дал мощный толчок для развития платформы. Caltech провел челлендж по разработке ИИ для платформы «iNaturalist». Датасет (набор данных) платформы стал тренировочной базой для разработки всей системы распознавания образов, которая на сегодняшний день реализована на разных площадках. Google Lens использует те наработки, которые в 2017 году Caltech сделал на основе тогда еще небольшого датасета фотографий «iNaturalist». Поскольку сотрудничество продолжается, «iNaturalist» находится на передовой в развитии технологий ИИ. Движок распознавания ИИ обновляется два раза в год. Сейчас система может определять 25 000 самых обычных видов живых организмов, которые составляют около 90% от загружаемых наблюдателями.

— Можно ли загрузить изображение гриба и получить сразу достоверный ответ, съедобный он или нет?

Так не получится. Какой-то ответ ИИ вам выдаст, но только эксперт, живой человек, может сказать, права машина или нет. Грибы не надо есть сразу после того, как ИИ «iNaturalist» их определил.

Фото Иван-чая из «iNaturalist» © Игорь Поспелов

— А какова сейчас точность определения растений?

По моим оценкам, если растение сфотографировано с правильного ракурса, не издалека, то в Московской области определяется верно где-то 90% загружаемых фотографий. В других регионах этот процент не столь высок, потому что там количество фото не так велико, как в Московской области. Система использует в качестве одного из критериев для определения вида ближайшие фотонаходки: насколько растение характерно для данной местности.

— Кто развивает платформу «iNaturalist»?

Платформа официально развивается благодаря Калифорнийской академии наук и Национальному географическому обществу США. Штат сотрудников «iNaturalist» — 10-15 человек.

— Есть планы по ее монетизации?

Насколько мне известно, нет, это принципиальное решение. На этой площадке нет рекламы, нет платных подписок, все функции бесплатны. Площадка иногда собирает пожертвования по примеру Википедии. В целом она полностью финансируется двумя организациями, о которых я сказал ранее.

— Как «iNaturalist» связан с еще более масштабным проектом GBIF — Глобальным информационным фондом биоразнообразия?

Данные из «iNaturalist» в автоматическом и полуавтоматическом режиме отправляются в GBIF. Эта международная система по биоразнообразию аккумулирует данные из разных международных организаций. Из GBIF ученые берут эти данные для решения своих научных задач.

Недавно я смотрел статистику. Примерно 800 научных статей из ведущих международных журналов основываются на данных из «iNaturalist». Это колоссальное число, учитывая, что платформа активно развивается всего несколько лет.

Фото Hydrocleys nymphoides из «iNaturalist» © Tatyana Zarubo

— Для решения каких задач ученые используют платформу «iNaturalist»?

Например, для документации расселения заносных видов. Чужеродные виды попадают на новый для себя континент и начинают расселяться. Если это относительно хорошо заметное растение (животное), то сообщество пользователей платформы начинает встречать это растение (животное) в новом месте обитания. Фактически мы можем отслеживать распространение любых организмов в режиме реального времени. Также можно собирать и изучать данные по сезонным миграциям птиц.

Современная тенденция — это экологическое моделирование. Например, мы знаем, что какой-то вид встречен в определенных точках на Земле. Эти точки анализируются всем доступным объемом пространственной информации, например, о климате и почвенном покрове. На основании этих данных строится прогностическая модель вида. Если это вымирающий вид, то модель, где он раньше жил. Если вид расширяющийся, то где он потенциально может еще встречаться.

Подготовил Матвей Антропов
Фото обложки: richmond.ca

Система Orphus