زمان مطالعه: 3 دقیقه
اسپارو (SPARROW) یک سیستم هوش مصنوعی توسعه‌یافته در آزمایشگاه AI for Good مایکروسافت است که به محققان در تحلیل داده‌های تنوع زیستی و حفاظت از گونه‌های در معرض خطر انقراض کمک می‌کند.
هوش مصنوعی تنها برای تحول در کسب‌وکارها به کار نمی‌رود، هرچند که این تحول می‌تواند سریع و انقلابی باشد. فراتر از اتاق‌های هیئت‌مدیره و سازمان‌ها، توانایی این فناوری در ایجاد تغییرات سریع، قابل‌توجه و قابل‌اندازه‌گیری، آن را به ابزاری حیاتی برای حل برخی از چالش‌های پیچیده و بحرانی ما تبدیل کرده است.
به عنوان نمونه، کاهش شدید تنوع زیستی کره زمین یکی از این چالش‌هاست. در طول ۵۰ سال گذشته، شاهد کاهش نگران‌کننده‌ای در تنوع حیات روی زمین بوده‌ایم. بر اساس گزارش Living Planet از سازمان WWF، جمعیت گونه‌های مهره‌دار مورد بررسی، از سال ۱۹۷۰ تاکنون به طور متوسط حدود ۷۰ درصد کاهش‌یافته است. برخی از گونه‌ها به طور کامل منقرض شده‌اند و برخی دیگر در آستانه نابودی قرار دارند.
در چنین نقطه حساسی، استفاده از همه ابزارهای ممکن و تشویق همکاری جهانی برای احیای طبیعت و حفاظت از آن ضروری است. اندازه‌گیری دقیق، یکی از بخش‌های کلیدی این تلاش است، یعنی بررسی اینکه آیا اقدامات فعلی و آینده، تأثیر مطلوبی دارند و دستیابی به داده‌های دقیق درباره محیط‌ها و زیستگاه‌هایی که می‌خواهیم حفظ کنیم.
جمع‌آوری و تحلیل داده‌ها زیربنای این تلاش‌هاست، اما چالش‌های بزرگی هم دارد؛ زیرا کارهای حفاظتی معمولاً در محیط‌های دورافتاده یا غیرقابل‌دسترسی انجام می‌شوند.
برای غلبه بر این مشکلات، آزمایشگاه AI for Good مایکروسافت، سیستم SPARROW (مخفف Solar-Powered Acoustic and Remote Recording Observation Watch) را توسعه داده است. این سیستم قادر است داده‌ها را از مناطق بسیار دور افتاده جهان مستقیماً به فضای ابری ارسال کند.
توانمندسازی تحقیقات با هوش مصنوعی
اسپارو یک راهکار محاسباتی مبتنی بر هوش مصنوعی است که برای عملکرد مستقل در دورافتاده‌ترین نقاط کره زمین طراحی شده است. این سیستم با انرژی خورشیدی کار می‌کند و به حسگرهای پیشرفته‌ای مجهز است که داده‌های تنوع زیستی را جمع‌آوری می‌کنند. این داده‌ها از طریق فناوری‌هایی مانند دوربین‌های تله‌ای، مانیتورهای صوتی و آشکارسازهای محیطی که معمولاً توسط محققان مورد استفاده قرار می‌گیرند، به دست می‌آید.
پس از جمع‌آوری داده‌ها، اسپارو آن‌ها را با استفاده از PyTorch Wildlife مایکروسافت پردازش می‌کند. در واقع این پلتفرم متن‌باز برای کمک به دانشمندان حوزه حفاظت از محیط‌زیست طراحی شده است و به آن‌ها امکان می‌دهد مدل‌های یادگیری عمیق را برای برنامه‌های حفاظت از حیات‌وحش به‌راحتی توسعه دهند، به کار بگیرند و به اشتراک بگذارند.
پردازش داده‌ها در پردازنده‌های گرافیکی کم‌مصرف لبه‌ای (edge GPUs) انجام می‌شود و داده‌های حیاتی از طریق ماهواره‌های مدار پایینی زمین (low-Earth orbit satellites)، مستقیماً به فضای ابری ارسال می‌شوند. در این فضای ابری، پژوهشگران می‌توانند اطلاعات مفید و به‌روز را به‌صورت زنده مشاهده کرده و از آن‌ها استفاده کنند.
«ملانی ناکاگاوا»، مدیر ارشد پایداری مایکروسافت، می‌گوید: «اسپارو که در آزمایشگاه AI for Good ما توسعه‌یافته است، با ارائه بینش‌های لحظه‌ای از اکوسیستم‌های دورافتاده، به حفظ تنوع زیستی زمین کمک می‌کند و از تلاش‌های محققان در حفاظت از محیط‌زیست حمایت می‌کند.»
او اضافه می‌کند: «در اصل، SPARROW امکان نظارت و حفاظت از اکوسیستم‌ها را با کارایی بیشتر و در مقیاسی بزرگ‌تر از همیشه فراهم می‌کند. با دسترسی متن‌باز SPARROW، ما جامعه‌ای جهانی از پژوهشگران و دانشمندان را قادر ساخته‌ایم تا جمع‌آوری داده‌ها را از دورافتاده‌ترین و دسترسی‌ناپذیرترین مناطق جهان متحول کنند، بدون اینکه نیازی به بازیابی فیزیکی داده‌ها داشته باشند.»
نوآوری مایکروسافت در زمینه پایداری
فناوری اسپارو که به‌صورت متن‌باز (open-source) ارائه شده است و شامل نرم‌افزار، سخت‌افزار و طراحی‌های قابل چاپ سه‌بعدی می‌شود، برای توانمندسازی پژوهشگران و فعالان محیط‌زیست در انجام کارهای مؤثر، حیاتی است.
«خوان لاویستا فرِرس»، دانشمند ارشد داده مایکروسافت، می‌گوید: «این رویکرد به تیم‌های تحقیقاتی، سازمان‌های غیردولتی و دانشمندان شهروندی امکان می‌دهد تا دستگاه‌های اسپارو خود را بسازند، مستقر کنند و با نیازهای خود تطبیق دهند. با ایجاد یک جامعه جهانی از نوآوران، امیدواریم پیشرفت در تحقیقات و حفاظت از تنوع زیستی را تسریع کنیم.»
در سه‌ماهه اول سال ۲۰۲۵، مایکروسافت دستگاه‌های SPARROW را در سایت‌های میدانی در سراسر آمریکای شمالی و جنوبی از جمله کلمبیا، مستقر خواهد کرد.
این اقدام بخشی از پروژه گواکامایا (Project Guacamaya) است که یک ابتکار مشترک بین مرکز تحقیقاتی CinfonIA در دانشگاه دِ لوس آندِس، مؤسسه SINCHI، مؤسسه هومبولت، شرکت Planet Labs PBC و آزمایشگاه AI for Good مایکروسافت است. این پروژه از مدل‌های هوش مصنوعی برای نظارت بر جنگل‌زدایی و کاهش تنوع زیستی در منطقه آمازون استفاده می‌کند.
فرِرس در ادامه می‌گوید: «واضح است که مرحله بعدی حفاظت از تنوع زیستی، نیازمند نوآوری و همکاری در مقیاسی جهانی است. امیدواریم با SPARROW به محققان کمک کنیم تا جهان ما را دقیق‌تر اندازه‌گیری کنند، مداخلات مؤثرتری انجام دهند و در نهایت، شبکه شگفت‌انگیز حیات را که بقای همه ما به آن وابسته است، حفظ کنند. ما مشتاق همکاری با حافظان محیط‌زیست، دولت‌ها و سایر ذی‌نفعان هستیم تا این چشم‌انداز را به واقعیت تبدیل کنیم.»
