北京
在浩瀚海洋中的鲸鱼一度被猎杀到灭绝的边缘，新的保护措施使它们又逐渐复苏。然而，它们面临着气候变化、水下噪音污染和全球航运交通持续增长等新的危险。
北大西洋露脊鲸是最濒危的鲸鱼物种之一。自1970年以来，根据《濒危物种法》，它一直处于濒危状态。据估计，仅存370只，其中只有70只繁殖活跃的雌性。需要迅速有效的措施来保护这些脆弱的生物免于灭绝。
人工智能（AI）在保护物种方面发挥着关键作用。Rutgers大学New Brunswick分校的研究人员开发了一种新的人工智能工具，可以预测鲸鱼的栖息地和运动，引导横渡大西洋的船只避开它们。该工具旨在防止致命碰撞，同时推进保护工作和可持续海洋发展。
该项目由工程学院工业与系统工程助理教授Ahmed Aziz Ezzat和上个月被任命为环境与生物科学学院研究院长的海洋科学教授Josh Kohut共同领导。研究人员的报告发表在《自然科学报告》上。
人工智能工具通过分析大量的海洋和生物数据来预测鲸鱼在特定时间可能在哪里。与遵循特定指令的典型计算机程序不同，研究人员使用的机器学习（ML）程序分析了大型数据集以识别模式。随着处理更多数据，人工智能改进了其预测和分类。
研究人员从哪里获得覆盖整个大西洋的数据呢？其中一些数据来自Rutgers大学海洋观测领导中心的科学家收集的基于卫星的观测数据，可以追溯到1992年。该人工智能工具还使用了在大西洋中部海岸航行的鱼雷形水下滑翔机的数据。这些滑翔机测量关键的海水特性，捕捉鲸鱼和其他海洋哺乳动物的水下叫声。
影响鲸鱼运动的因素是什么？Kohut表示，人工智能工具植根于几个已知吸引鲸鱼的因素，如水温、盐度和食物来源的存在。通过将鲸鱼的运动与这些环境条件相关联，该工具预测了鲸鱼最有可能在特定地区的时间和地点。
Kohut解释说：“通过这个项目，我们将鲸鱼在海洋中的位置与环境条件联系起来。”“我们可以预测鲸鱼出现的时间和地点。这将使我们能够实施不同的缓解策略来保护它们。”
人工智能工具允许研究人员创建横跨大西洋的“概率图”。该项目最初旨在绘制海洋中鲸鱼的分布图，以支持负责任的风电场开发和运营。然而，研究人员意识到，人工智能工具可能会对保护物种产生更广泛的影响。他们已经将细节作为研究论文的附录公之于众。
Ezzat说：“这些工具很有价值，将使任何从事蓝色经济的人受益匪浅，包括渔业、航运和可持续发展替代能源。”“这种方法可以支持对这些水域进行明智和对环境负责的使用，从而实现我们的经济目标，同时确保我们对这些生物的环境栖息地造成最小甚至没有伤害。”
Kohut强调，该工具的成功证明了人工智能在推进海洋学领域的力量。虽然有数据，但没有高效的方法来利用这些信息。人工智能技术现在使研究人员能够组合和分析庞大的数据集，使其以以前不可能的方式实用高效地使用。
人工智能已被其他几位研究人员用于推进鲸鱼保护工作。麻省理工学院的CSAIL和CETI项目的研究人员利用机器学习算法来解码鲸鱼的通信。他们的工作有助于预测鲸鱼的运动，并揭示了未知的复杂发声模式。
美国国家海洋和大气管理局渔业部应用了机器学习算法，将人工智能与环境监测相结合，创建了一个识别和跟踪北大西洋露脊鲸的高效系统。该系统有助于加快识别过程，对露脊鲸进行编目，并使研究人员能够监测鲸鱼种群。它还帮助研究人员更好地了解鲸鱼的社会结构，并计划保护工作。
人工智能在海洋研究中的应用为进一步保护鲸鱼种群和增进我们对海洋生物的理解带来了巨大的希望。随着人工智能系统变得越来越复杂，可以期待它们对保护我们的星球及其居民产生更大的影响。
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