A tudósok gépi tanulást használnak az erdők fafajainak sokféleségének előrejelzésére

júl 16, 2024 | Tudomány

This is the alt text

 

 

 

 

 


A New Hampshire állambeli Bartlett Experimental Forest (BART) áttekintése, amely 4 352 930 fa előrejelzést mutat hét fajra három térbeli skálán. Köszönetnyilvánítás: Weinstein BG, et al., 2024,
PLOS Biology , CC-BY 4.0 (creativecommons.org/licenses/by/4.0/)

A Ben Weinstein, a Floridai Egyetem (Oregon, USA) vezette kutatócsoport gépi tanulást használt, hogy rendkívül részletes térképet hozzon létre több mint 100 millió egyedi fáról az Egyesült Államok 24 helyszínéről, és eredményeiket július 16-án publikálták a nyílt hozzáférés a PLOS Biology folyóirathoz . Ezek a térképek információkat nyújtanak az egyes fafajokról és -viszonyokról, ami nagyban segítheti a természetvédelmi erőfeszítéseket és más ökológiai projekteket.

Az ökológusok régóta gyűjtenek adatokat a fafajokról, hogy jobban megértsék az erdő egyedi ökoszisztémáját. Történelmileg ez kis földterületek felmérésével és az eredmények extrapolálásával történt, bár ez nem tudja figyelembe venni az egész erdőben tapasztalható változatosságot. Más módszerek szélesebb területeket is lefedhetnek, de gyakran nehézséget okoz az egyes fák kategorizálása.

A nagyméretű és rendkívül részletes erdőtérképek létrehozásához a kutatók egy mély neurális hálózatnak nevezett gépi tanulási algoritmust képeztek ki a fa lombkoronájáról készült képek és más, repülőgéppel készített szenzoradatok felhasználásával. Ezek a képzési adatok 40 000 egyedi fára vonatkoztak, és a tanulmányban használt összes adathoz hasonlóan a Nemzeti Ökológiai Obszervatórium hálózata szolgáltatta őket.

A mély neurális hálózat 75-85%-os pontossággal képes volt osztályozni a leggyakoribb fafajokat. Ezen túlmenően az algoritmus más fontos elemzéseket is nyújthat, például jelentést tehet arról, hogy mely fák élnek vagy haltak.

A kutatók azt találták, hogy a mély neurális hálózat a legnagyobb pontossággal azokon a területeken volt a legnagyobb, ahol a fák lombkoronája nyitottabb, és a legjobban a tűlevelű fafajok, például fenyők, cédrusok és vörösfenyők kategorizálásakor teljesített.

A hálózat az alacsonyabb fajdiverzitású területeken is a legjobban teljesített. Az algoritmus erősségeinek megértése hasznos lehet ezeknek a módszereknek a különféle erdei ökoszisztémákban való alkalmazásához.

A kutatók modelljeik előrejelzéseit is feltöltötték a Google Earth Engine-be, hogy eredményeik más ökológiai kutatásokat is segítsenek. A kutatók szerint „Az átfedő adatkészletek sokfélesége elősegíti az erdőökológia és az ökoszisztéma működésének megértésének gazdagabb területeit.”

A szerzők hozzáteszik: „Célunk az, hogy a kutatók rendelkezésére álljanak az első széles léptékű térképek a fafajok diverzitásáról az Egyesült Államok ökoszisztémáiból. Ezek a lombkoronafa-térképek frissíthetők az egyes helyszíneken gyűjtött új adatokkal. A NEON-telephelyeken dolgozó kutatókkal együttműködve idővel egyre jobb előrejelzéseket készíthetünk.”

További információ:
Weinstein BG, Marconi S, Zare A, Bohlman SA, Singh A, Graves SJ et al. (2024) Egyedi lombkoronás fafajok térképei a Nemzeti Ökológiai Obszervatórium hálózatához,
PLoS Biology (2024).

Enshittification: Miért romlanak el a platformok és mit tehetünk ellene?

Enshittification – ez a kifejezés írja le azt a jelenséget, amikor egy digitális platform vagy szolgáltatás kezdetben kiváló felhasználói élményt nyújt, majd idővel egyre rosszabbá válik, miközben a felhasználók mégsem hagyják el azt. Ez a folyamat nemcsak a közösségi...

Kriptopiaci előrejelző piacok visszatérése az USA-ba a Trump család szerepvállalásával

Zach Hamilton, a kriptovaluta startup, a Sarcophagus alapítója egy WIRED-nek adott interjúban így fogalmazott: „Ha egyetlen okot kellene megnevezni, amiért a kriptopiaci előrejelző piacok visszatérhetnek az Egyesült Államokba, akkor az a Trump-adminisztráció.” Majd...

PFAS vegyi anyagok hatásainak vizsgálata egérmodellben – részletes kutatási összefoglaló

A per- és polifluoralkil-szubsztanciák (PFAS) környezeti és egészségügyi hatásai egyre nagyobb figyelmet kapnak a tudományos közösségben. Jelen cikkünkben egy átfogó kutatási projekt részleteit ismertetjük, amelyben PFAS-koktél expozíciót alkalmaztak Swiss CD1...

Strauss Zelnick véleménye az AI játékiparra gyakorolt hatásáról – Take-Two Interactive vezetője

Strauss Zelnick, a videojáték-kiadó Take-Two Interactive vezérigazgatója nem tartja magát az mesterséges intelligencia (AI) ígéreteinek kételkedőjének, ugyanakkor óvatosan nyilatkozott az AI jelenlegi hatásairól a játékfejlesztés és -gyártás területén. A „Grand Theft...

Direct Primary Care: Az új egészségügyi modell, ami forradalmasítja a betegellátást

Bangor, Maine városában Geoff Clarke egy olyan élményről számolt be legutóbbi egészségügyi vizsgálatával kapcsolatban, amely sok amerikai számára szinte elképzelhetetlen: magas szintű elégedettségről és dicséretől. "Ha álmodban csinálnád, pontosan olyan lenne, mint az...

Lindsey Graham kínos Siri-incidense és a kormányzati leállás helyzete az Egyesült Államokban

Lindsey Graham, Dél-Karolina republikánus szenátora, egy váratlan technikai baki miatt került a figyelem középpontjába az Egyesült Államok Capitoliumában. A jelenleg közel egy hónapja tartó kormányzati leállás közepette, amikor a kongresszus tagjai egyre...

LinkedIn adatgyűjtési változások: hogyan védd meg profilodat az AI képzésétől?

LinkedIn nemrégiben bejelentette, hogy 2025. november 3-tól jelentős változtatásokat vezet be adatfelhasználási szabályaiban, amelyek érintik az Európai Unió, az EGT, Svájc, Kanada és Hongkong felhasználóit is. Ha eddig azt gondoltad, hogy ezekben a régiókban...

Ben Stiller véleménye a „nepo baby” kifejezésről és a sztárgyerekek valósága

Ben Stiller, a világhírű színész és rendező nemrégiben a „The Howard Stern Show” vendégeként osztotta meg gondolatait a „nepo baby” kifejezésről, amely azokra a hírességek gyermekeire utal, akik szüleik nyomdokaiba lépve válnak maguk is ismertté. A „nepo baby”...

Trump amerikai katonáknak ajánlja a japán Toyota autókat – Az autópiac és kereskedelmi kihívások Japán és USA között

Donald Trump, az Egyesült Államok korábbi elnöke, aki hosszú ideje az America First (Amerika az első) politikáját hirdeti, legutóbbi ázsiai útja során különös felhívást intézett az amerikai katonákhoz: vásároljanak japán gyártású Toyota autókat. Ez a felszólítás...

Sam Altman AI megjegyzései és a valódi munka fogalma a jövőben

Sam Altman, az OpenAI vezérigazgatója ismét nagy port kavart azzal, hogy az mesterséges intelligencia (AI) jövőbeli hatásairól beszélt, különösen a munka világára gyakorolt következményekről. Legutóbbi nyilatkozataiban olyan gondolatokat fogalmazott meg, amelyek...