Áp dụng công nghệ mới giúp nhận diện khuôn mặt cho động vật

419

Công nghệ ngày càng phát triển và có nhiều ứng dụng giúp ích cho nhiều khía cạnh trong cuộc sống con người. Ngoài công nghệ nhận diện khuôn mặt được sử dụng rộng rãi cho mọi người trong suốt những năm gần đây. Vừa mới đây, công nghệ hiện đại và tiên tiến này đã được nghiên cứu và áp dụng cho nhiều loài động vật. Đây là công nghệ được đầu tư và có nhiều hiệu quả trong hoạt động nông nghiệp ở mảng chăn nuôi.

Bên cạnh đó, sự ra đời của hệ thống công nghệ nhận diện khuôn mặt mới này còn giúp các tổ chức bảo tồn động vật quốc gia có thể linh động hơn trong việc bảo vệ và chăm sóc các loài động vật quý hiếm. Đặc biệt là nhiều loài trong sách đỏ hoặc có nguy cơ tuyệt chủng cao. Đây là ứng dụng tối ưu và có hiệu quả đang được phát triển và phổ biến rộng rãi ở nhiều nơi.

Sự ra đời của hệ thống công nghệ nhận diện khuôn mặt cho động vật

Melanie Clapham dành hơn một thập kỉ để nghiên cứu các loài gấu

Đối với người bình thường rất khó để phân biệt ba loài gấu Dani, Lenore và Bella. Bởi vì hầu hết chúng đều có bộ lông cùng màu nâu nhạt, rất dễ nhầm lẫn. Tuy nhiên, nhờ sự giúp sức của hệ thống công nghệ hiện đại. Điều này có thể được thực hiện một cách dễ dàng.

Là một nhà sinh học nghiên cứu chuyên về các giống gấu. Nhà sinh học Melanie Clapham đã dành hơn 10 năm để nghiên cứu các cá thể gấu xám ở Knight Inlet (Canada) thuộc khu vực Bắc Mỹ. Nhờ vậy cô có thể nhận biết và phân biệt từng loài dựa vào những đặc trưng nhỏ riêng biệt trên khuôn mặt của chúng. Melanie Clapham thường chú ý đến những đặc điểm mang tính riêng biệt. Ví dụ như các vết sẹo trên gương mặt hoặc cá khiếm khuyết trên cơ thể của mỗi loài.

Melanie Clapham dành hơn một thập kỉ để nghiên cứu các loài gấu
Melanie Clapham dành hơn một thập kỉ để nghiên cứu các loài gấu

Nhưng hầu hết mọi người thường không để ý tỉ mỉ đến những chi tiết này. Bởi vì các bộ phận và ngoại hình của gấu thay đổi rất nhanh theo thời gian và theo từng thời điểm khác nhau trong năm. Nhất là khi chúng thay lông hoặc tập trung vỗ béo để chuẩn bị ngủ đông. Vào lúc này khó có thể phân biệt giữa 2 loài Toffee và Blonde.

Tạo ra BearID giúp nhận diện khuôn mặt các loài động vật

Công tác theo dõi từng cá thể gấu giúp ích rất nhiều cho việc nghiên cứu cũng như bảo tồn giống loài này. Giúp xác định được chính xác vị trí của một cá thể gấu. Bên cạnh đó có thể giải quyết các vấn đề như gấu đột nhập vào các khu dân cư của con người. Một phần giúp bảo vệ tốt con người vừa bảo tồn các loài gấu tuyệt chủng do sự săn bắt trái phép ở loài người.

Clapham đã từng nghe nói về phần mềm nhận dạng khuôn mặt. Cô biết đây là phần mền được thực hiện bằng phương pháp đối chiếu dữ liệu đặc điểm trên mặt. Từ đây, Clamphan đã nảy ra ý tưởng sử dụng công nghệ này để nhận dạng động vật.

BearID giúp nhận diện khuôn mặt gấu xám
BearID giúp nhận diện khuôn mặt gấu xám

Clapham sau đó hợp tác với hai lập trình viên là Ed Miller và Mary Nguyen ở thung lũng Silicon. Họ cùng nhau nghiên cứu và tạo ra phần mềm BearID. Với mục đích chính là nhận dạng khuôn mặt để theo dõi loài gấu xám. Cho đến hiện nay, dự án dùng trí tuệ nhân tạo AI này đã ứng dụng nhận dạng thành công trên 132 loài cá thể.

Dù công nghệ nhận dạng khuôn mặt gặp nhiều vấn đề tranh cãi về quyền riêng tư ở con người. Tuy nhiên, BearID là một trong những dự án có ích. Những người ủng hộ công nghệ như Clamphan cho rằng đây là phương pháp ít tốn kém, lâu dài và ít xâm phạm hơn để theo dõi động vật. Tốt hơn nhiều so với phương pháp đeo vòng cổ hoặc xỏ nhãn RFID (Nhận dạng qua tần số vô tuyến).

Thiết lập thư viện lưu trữ dữ liệu động vật

Trên thực tế, trong nhiều năm về trước, Clapham đã chú ý tới khả năng kết hợp trí tuệ nhân tạo với đam mê nghiên cứu gấu của mình. Vào năm 2017, Clamphan đã tham gia Wildlabs.net. Một cộng đồng kết nối các nhà bảo tồn động vật cùng với những chuyên gia công nghệ. Tại đây, cô đã làm quen với vợ chồng chuyên gia lập trình tại Thung lũng Silicon. Họ cũng là những người thuộc hội yêu thích loài gấu xám.

Sau đó, Clamphan cùng 2 vợ chồng lập trình kia đã tiến hành thu thập hàng nghìn bức ảnh cá thể gấu sống tại Knight Inlet và Brooks River. Với mục đích xây dựng cơ sở dữ liệu trong vùng và tinh chỉnh phần mềm AI. Để nó phát hiện được những khuôn mặt gấu trong hình. Sau khi nhận được khuôn mặt thành công, họ có thể tiếp tục sử dụng phần mềm trí tuệ nhân tạo này để xác minh từng con gấu cụ thể.

Tính đến hiện nay, BearID đã thu thập hơn 4.674 hình ảnh về gấu xám. Có 80% hình ảnh được sử dụng để huấn luyện hệ thống nhận dạng và 20% dùng để thử nghiệm. Nghiên cứu công bố mới nhất gần đây cho biết, độ chính xác của hệ thống lên đến 84%. Bởi vì dữ liệu của nhóm còn khá ít, con gấu cần tìm kiếm chưa nằm trong thư viện hình ảnh của BearID.

Nhận dạng khuôn mặt giúp ích cho chăn nuôi tại các trang trại

Chủ trang trại chăn nuôi gia súc Joe Hoagland ở Mỹ cũng đang có ý định làm ứng dụng tương tự tại trang trại của mình. Ông đã xây dựng ứng dụng CattleTracs nhằm nhận diện gia súc. Cho phép người dùng ghim tọa độ GPS vào chụp ảnh gia súc. Được lưu trên kho cơ sở dữ liệu trực tuyến cùng với tọa độ GPS và ngày chụp. Những tấm ảnh tiếp theo của cùng con vật đó sẽ giúp theo dõi hoạt động của chúng tại các thời điểm và điểm khác nhau.

Hoagland đã nhờ tới sự trợ giúp của giáo sư Đại học bang Kansas KC Olson. Ông đã cùng một nhóm chuyên gia trong lĩnh vực thú y và khoa học máy tính thực hiện. Cùng nhau thu thập và xây dựng một kho dữ liệu có hơn 135000 bức ảnh của 1 nghìn con bò thịt. Với mục đích đào tạo và thử nghiệm hệ thống AI. Giáo sư Olson cho biết hệ thống xác định chính xác 94%.

Nhận dạng tốt khuôn mặt gia súc
Nhận dạng tốt khuôn mặt gia súc

Joe Hoagland giải thích, một con bò nuôi trong suốt vòng đời phải qua tay nhiều nơi. Từ cơ sở sản xuất con giống đến trang trại chăn nuôi cuối cùng đến nhà máy chế biến thịt. Nếu không có hệ thống theo dõi thì sẽ khó phát hiện dịch bệnh. Ông cho biết thêm thông qua ứng dụng có thể theo dõi một con vật nhiễm bệnh, truy xuất nguồn gốc lây nhiễm và cách ly.

“Đây là một bước tiến lớn về độ chính xác.”  Ngoài ra giáo sư Olson cho rằng công nghệ nhận dạng khuôn mặt động vật này có hoạt động tốt hơn so với thẻ RFID.

Lợi bất cập hại khi của công nghệ nhận diện khuôn mặt cho động vật

Dù công nghệ nhận diện khuôn mặt động vật không gây ra các cáo buộc về quyền riêng tư hoặc giám sát như con người. Song vẫn có nhiều vấn đề khác cần xem xét.

Công nghệ giám sát có thể giúp bảo vệ động vật. Tuy nhiên việc sử dụng không đúng cách hoàn toàn có thể là mối đe dọa với chúng. Nếu không may rơi vào tay kẻ xấu. Tanya Berger-Wolf, đồng sáng lập và giám đốc của Wildbook.org. Một nền tảng AI dành cho các dự án nghiên cứu về động vật hoang dã. Nhấn mạnh tầm quan trọng của việc kiểm soát quyền truy cập vào kho dữ liệu này.

"Lợi

Bà đã chia sẻ như sau. “Những gì tốt cho các nhà khoa học và nhà bảo tồn động vật cũng là mỏ vàng cho bọn săn trộm động vật”. Nếu truy cập vào kho dữ liệu. Những kẻ săn động vật trái phép có thể dùng tọa độ GPS để tìm ra và làm hại chúng.

Thách thức lớn dành cho các chuyên gia

Bên cạnh đó, việc thu thập số lượng lớn ảnh của từng cá thể động vật để huấn luyện AI cũng rất khó khăn. Những ảnh đó phải được chụp từ nhiều góc độ. Và trong các điều kiện ánh sáng khác nhau mà không dính phải vật cản.

Giáo sư khoa học máy tính Anil Jain đã hiểu rõ những khó khăn này. Ông và các đồng nghiệp đang nghiên cứu sử dụng công nghệ nhận dạng khuôn mặt để theo dõi các loài có nguy cơ tuyệt chủng cao. Như vượn cáo, khỉ vàng và tinh tinh. Năm 2018, họ phát hành ứng dụng PrimID. Cho phép người dùng so sánh các bức ảnh về loài linh trưởng mà họ chụp với những ảnh trong cơ sở dữ liệu.

Tuy nhiên, ông cho biết quá trình thu thập dữ liệu động vật vô cùng khó khăn. Đặc biệt là với loài vượn cáo bởi vì chúng thường sống trên cây. Jain cho biết mạng lưới giám sát gương mặt dễ dàng thu thập ảnh của hàng trăm nghìn con người. PrimID và BearID cho đến nay chỉ dựa vào một phần rất nhỏ dữ liệu.

Clapham đang cố đào tạo hệ thống AI. Lấy những cảnh quay từ camera cảm biến được đặt tại những nơi động vật hoang dã thường lui tới. Clapham chia sẻ. “Có thể phát triển công nghệ nhận diện khuôn mặt này cho bất kỳ loài nào. Miễn là đảm bảo được thu thập dữ liệu huấn luyện đủ tốt”.

Tìm hiểu thêm thông tin Công nghệ mới tại Hệ thống Công nghệ.

Nguồn: techinsight.com.vn

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *