Finlands Natur

Tidskriften om naturen - för miljön. Sedan 1941.

Datorn som biolog

Datorn lär sig snabbt att känna igen växt- och djurarter. Frågan är om den kommer att bli en bättre naturinventerare än mänskan?

Datorn slår sedan länge mänskan i schackspel och i det traditionella kinesiska brädspelet Go. Besegrar den mänskan också som naturinventerare?
– Inte ännu, men den kan redan nu vara till stor hjälp, säger Jari Silander, specialforskare vid Finlands miljö-central (SYKE). Han arbetar i miljöcentralens vatteninformationssystemgrupp.
Silander leder projektet EnVision, inom vilket man utreder möjligheterna att med hjälp av datorseende, det vill säga automatisk bildtolkningen, identifiera växt- och djurarter. Förhoppningsvis kommer datorseende att kunna utnyttjas vid artkarteringar, naturinventeringar och vid bedömningen av hur planläggning inverkar på miljön.
Datorseende kunde också vara till stor hjälp vid karteringen av främmande arters förekomst. Skadliga främmande arter bör bekämpas eftersom de stjäl livsutrymme av ursprungliga arter och bidrar till en minskning av den naturliga mångfalden. I projektet ingick undersöknings-områden i fem kommuner.
Inom projektet fick en dator ”lära sig” att känna igen vit näckros och bladvass, vilka båda indikerar en hög halt av näringsämnen i vattnet. En tredje art som datorn tränades att känna igen var den kaukasiska jätteflokan, som är en skadlig främmande art. Som basmaterial användes bilder och videosekvenser från mobiltelefoner och flygbilder tagna med drönare.
– Datorn lär sig snabbt. Till en början får datorn ta sig an omkring 20 bilder, på vilka man pekar ut var de aktuella objekten, till exempel vita näckrosor, finns. Efter att man gått igenom de 20 bilderna börjar datorn själv peka ut objekten, berättar Jari Silander. 
Utmanande för datorns bildtolkning är att växterna ser olika ut under olika årstider. Datorn har också svårt att upptäcka en växt som är beskuggad av en annan växt.
Vid karteringen av kaukasisk jättefloka användes en drönare med kamera. 
– Med drönaren fotograferade vi ett område där vi visste att det fanns jättefloka. Drönaren skickade bildmaterialet till en molntjänst, och datorn analyserade materialet för att hitta exakt de platser där jätteflokan förekom.
Datorn kunde identifiera arterna med över 90 procents säkerhet. 
– Den som använder systemet kan själv välja den säkerhetsnivå hen vill.
Om man väljer att jätteflokans förekomster identifieras med mer än 95 procents säkerhet är det sannolikt att många objekt som är rätt identifierade lämnas bort. Om man vill se alla objekt med en säkerhet på mer än 60 procent kommer här att ingå också flera felaktiga identifieringar.


– Datorseendet lämpar sig utmärkt för genomgång av stora videomaterial, säger Jari Silander. Vägverket och elbolagen har redan sådana videomaterial från vägrenar, banvallar och ellinjer. 
Resultaten från projektet visar att datorseende kunde underlätta naturvårdsarbetet i hög grad. 
– Kostnaderna är relativt små. Speciellt i terräng där det är svårt att röra sig till fots är det billigare att använda sig av flygbilder och datorseende, berättar Silander.
En fördel med den nya metoden är att man med den kan kartlägga vidsträckta områden. Sådana har traditionellt karterats utgående från satellitbilder och flygfoton.
– I dessa måste man ändå alltid korrigera de störningar som atmosfären ger upphov till. Molnen försvårar dessutom ofta tolkningen av bilderna.
Undersökningen gjordes som ett samarbete mellan många aktörer, bland dem NTM-centralerna i Norra Karelen och Norra Savolax, Vaisala Oyj och Luontoturva Ky. Nu skulle man gärna gå vidare genom att med datorseende studera egenskaperna hos vattendragens strömfåror, vattendragens biomassa och mängden vattenväxter. Intressant skulle också vara att utröna om det går att utgående från bildmaterialet läsa av det aktuella vattenståndet.
 

Vid Finlands miljöcentral har datorseende använts även vid andra former av naturobservationer. Kristian Meissner, direktör för SYKE:s program för miljöinformation, leder en forskargrupp som lyckats få datorer att känna igen djurarter i prover tagna från sjöbottnar. 
– I laboratorium kan man uppnå en hög säkerhet vid identifieringen eftersom naturförhållandena inte här påverkar resultatet, säger Jari Silander.
Nyttan av den automatiska identifieringen är stor eftersom den är snabb jämfört med traditionell, tidskrävande genomgång av bottendjursprover, som går ut på att plocka enskilda djuren med pincett och examinera dem under mikroskop.
 

Som bäst undersöker Silander om man kunde låta allmänheten använda datorseende för att identifiera arter. Forskarna håller på att utveckla en applikation för mobiltelefoner med vilken det ska vara möjligt att bedöma om en bild tagen med mobiltelefonen visar en skadlig mängd blå-gröna alger.
– Du tar en bild vid en sjö och appen berättar huruvida mängden blågröna alger som syns på bilden är så stor att vattnet inte kan användas som bastuvatten eller att simma i.

Leena Rantajärvi, Finlands Natur nr 4/2018
Kommentarer (0)
Skriv siffran 2 med bokstäver:
 

Finlands Natur

är tidningen för dig som vill läsa om naturen och miljön i Finland på svenska. Papperstidningen utkommer fyra gånger per år. Här på vår webbsajt presenterar vi ett litet urval artiklar ur den tryckta tidningen, i kronologisk ordning. Ytterligare några artiklar kan läsas mot avgift på den finlandssvenska tidskriftsportalen Paperini.

Är du intresserad av något särskilt ämne? Då kan du söka efter artiklar i 22 kategorier. Vill du läsa ännu fler artiklar? 
Då är det dags att börja prenumerare på Finlands Natur!
Den tryckta tidningen tidningen innehåller förutom miljörelaterat material även rikligt med faktaspäckade naturreportage illustrerade med högklassiga naturfoton.

 

Från broccoli till biobränsle

Biogas som alternativt, miljövänligt drivmedel i bilar är starkt på kommande. Anläggningarna där gasen framställs ur organiskt avfall blir allt fler, liksom också tankstationerna där gasbilarna kan fylla sina tankar.Läs mera »
Magnus Östman, Finlands Natur nr 2/2019

Karga klippor, djupa havsvikar och lövängar

Den åländska naturen bjuder på allt från kala klippor med rykande bränningar till lugna inomskärsvikar och klarvattensjöar. På land är frodiga lundar med rik flora på kalkmark vanligare än någon annanstans i Finland. Med landskapsfärjorna rör du dig enkelt i det åländska öriket. Läs mera »
Magnus Östman, Finlands Natur nr 2/2019

Lapplands himmelrike

Utanför turistorterna och de mest frekventerade vandrings-lederna gömmer sig många okända pärlor i den lappländska naturen. Oratunturi i Sodankylä är ett lättillgängligt exempel. Läs mera »
Jonna Saari, Finlands Natur nr 2/2019

Finländarna älskar sin natur – men inte utan förbehåll

En majoritet av finländarna anser att bevarande av naturens mångfald hör till samhällets viktiga uppgifter. Många vill se ett skogsbruk som bättre tar hänsyn till skogsnaturen. Hittills har detta ändå inte förverkligats genom politiska beslut.Läs mera »
Marcus Floman, Finlands Natur nr 2/2019

Det ska börjas i tid

Eva och Thomas Ramstedt startar planeringen av sommaren tidigt. Som friluftsföretagare finns mycket att tänka på. De hoppas på en sommar full av upplevelser, också för den egna familjen.Läs mera »
Maria Svens, Finlands Natur nr 2/2019

Att flyga är inte nödvändigt

För allt fler framstår flygresor som något det går att avstå från – med hänsyn till klimatet. Många gör sitt val i tysthet, men det blir allt vanligare att gå med i någon form av nätverk där man kollektivt går in för att sluta eller kraftigt minska sitt flygande. Läs mera »
Magnus Östman, Finlands Natur nr 1/2019

Klimatångest – intressant nytt forskningsområde

Klimatångest har under de senaste åren bubblat upp som ett fenomen som de flesta känner till och som många säger sig lida av. Men hur många? Bred samhällsvetenskaplig forskning gjord i Finland är svår att finna, säger teologen Panu Pihkala.Läs mera »
Marcus Floman, Finlands Natur nr 1/2019

Ta ut det sista av vintern

Vårvinterdagarna blir längre. Använd det tilltagande ljuset till naturupplevelser för stora och små! Syskonen Markus och Frida motiverar och inspirerar till turer ut i minusgraderna. Läs mera »
Maria Svens, Finlands Natur nr 1/2019

Holkdags!

Nu är det är hög tid att se till att fågelholkarna är i gott skick. Här får du tips om skötsel, bygge och uppsättning av bostäder för vårens fåglar. Läs mera »
Magnus Östman, Finlands Natur nr 1/2019

Långa sandstränder och orörda myrar

Norra Österbottens natur bjuder på allt från långa obebyggda sandstränder, till forsar och vidsträckta myrar. I skogarna kan man med lite tur stöta på björn, varg, järv och skogsvildren.Läs mera »
Magnus Östman, Finlands Natur nr 1/2019