هوش مصنوعی به شناسایی قایق های ماهی گیری متخلف کمک کرد

محققان با ترکیب چند فناوری ازجمله هوش مصنوعی موفق به شناسایی عملیات ماهی‌گیری غیرقانونی در آب‌های کره‌‌ی شمالی شدند که شامل حدود ۹۰۰ قایق می‌شد.

مجموعه‌ی عظیمی از قایق‌های ماهی‌گیری چینی درحال انجام عملیات در آب‌های کره‌ی شمالی، شناسایی شدند. این قایق‌ها سیستم ردگیری خود را خاموش کرده بودند، اما محققان با استفاده از فناوری‌های دیگر موفق به شناسایی آن‌ها شدند. عملیات قایق‌های چینی که به احتمال بالا غیرقانونی بوده است، به‌کمک ترکیبی از فناوری‌های متعدد ازجمله هوش مصنوعی، سیستم‌های راداری و داده‌های ماهواره‌‌ای شناسایی شد.

مقاله‌ی اخیری که در ژورنال Science Advances منتشر شد، جزئیات شناسایی مجموعه‌ی بزرگی از قایق‌‌های ماهی‌گیری چینی را نشان می‌دهد. این مجموعه در سال ۲۰۱۷ شامل ۹۰۰ و در سال ۲۰۱۸ شامل ۷۰۰ قایق می‌شد که نزدیک به ۱۶۰ هزار تن سرپاور پرنده (نوعی ماهی مرکب) اقیانوس اطلس (مشهور به سرپاور پرنده ژاپنی) را به ارزش حدود نیم میلیارد دلار صید کرده بود. عملیات قایق‌‌های ماهی‌گیری احتمالا برخلاف قوانین تحریم سازمان ملل متحد علیه کره‌ی شمالی هم بوده است. سازمان ملل متحد در سال ۲۰۱۷ کره‌ی شمالی را از ماهی‌گیری در آب‌های خارجی منع کرد و دلیل آن نیز آزمایش‌های بالستیک کشور بیان شد.

ماهی‌گیری غیرقانونی، به اکوسیستم آبی مناطق تحت حفاظت آسیب می‌رساند. به‌علاوه، ماهی‌گیران قانونی هم از این فعالیت‌ها ضربه می‌خورند و با کمبود منابع روبه‌رو می‌شوند. ازطرفی ردگیری مجموعه‌های ماهی‌گیری غیرقانونی آسان نیست. آن‌ها به‌نام «ناوگان‌های تاریک» شناخته می‌شوند و در سیستم‌‌های راداری و ردگیری نمی‌توان به‌راحتی این قایق‌ها را پیدا کرد. به‌علاوه، حتی اگر قایق‌ها عملیات قانونی انجام دهند و موقعیت خود را برای سیستم‌های ردگیری ملی کشور خود ارسال کنند، باز هم موقعیت آن‌ها از دید عموم مخفی خواهد بود و سیستم، درنهایت آن‌چنان شفاف نیست.

در تحقیقات اخیر، دانشمندان متعددی از کره‌ی جنوبی، ژاپن، استرالیا و ایالات متحده نقش داشتند و برای کسب اطلاعات از ناوگان متخلف، چهار فناوری را با هم ترکیب کردند. ترکیب فناوری‌ها باعث شد تا قایق‌هایی که شاید از برخی ابزارهای موقعیت‌یابی استفاده نکنند، شناسایی شوند. فناوری‌ها شامل سیستم شناسایی خودکار (AIS) تصاویر راداری، تصویربرداری مادون قرمز و عکس‌های با رزولوشن بالا می‌شد.

سیستم شناسایی خودکار یا AIS در دسته‌ی سیستم‌های ردگیری قرار می‌گیرد و شباهت زیادی به GPS دارد. در این سیستم از ترانسپوندر برای ارسال موقعیت قایق در دریا استفاده می‌شود. سیستم مذکور اطلاعات دقیق حرکتی را از قایق دراختیار قرار می‌دهد، اما تعداد بسیار کمی از قایق‌ها از آن استفاده می‌کنند. قایق‌هایی که از سیستم‌‌‌های موقعیت‌یاب مرسوم استفاده نمی‌کنند، در رادارهای عمومی دیده نمی‌شود و اصطلاحا با عنوان «تاریک» شناخته می‌شوند. درنهایت همه‌ی قایق‌هایی که از AIS استفاده کرده بودند، همگی از بندرهای چین وارد دریا شده و در همان آب‌های چین ماهی‌گیری کرده بودند.

^{صید غیرقانونی ماهی مرکب، به چالشی برای کشورهای ژاپن، کره جنوبی، چین و روسیه تبدیل شده است}

برای ردگیری دقیق‌تر قایق‌ها، باید داده‌های AIS موجود با فناوری دیگری به‌نام تصاویر راداری ماهواره‌ای ترکیب می‌شد. به بیان ساده، تصاویری که از فضا از قایق‌ها ثبت می‌شدند، با داده‌های AIS ترکیب شدند. تصویربرداری ماهواره‌ای از موانع دید همچون ابرها عبور می‌کند و به محققان امکان می‌دهد تا کشتی‌های بزرگ فلزی را شناسایی کنند، اما درنهایت همه‌‌ی اقیانوس‌ها را پوشش نمی‌دهد.

فناوری دیگر به‌نام VIIRS یا Visible Infrared Imaging Radiometer هم با موارد بالا ترکیب شد. این فناوری مادون قرمز، تصاویر ماهواره‌ای ثبت‌شده در شب را جمع‌آوری می‌کند. با استفاده از فناوری مادون قرمز می‌توان کشتی‌هایی را شناسایی کرد که از نورهای روشن برای جذب کردن ماهی مرکب به سطح آب استفاده می‌کنند. درنهایت، شفافیت تصویر در فناوری مذکور به وجود ابرها محدود می‌شود. همچنین با وجود استفاده از تصاویر با رزولوشن بالا که تأیید بصری نوع کشتی‌ها و فعالیت آن‌ها را انجام می‌دهند، باز هم محدودیت ابرها وجود دارد و نمی‌توان به رزولوشن بالای کافی دست پیدا کرد. در مجموع باز هم نظارت بر ناوگان‌های ماهی‌گیری در برخی از مناطق دریایی آسان نخواهد بود.

محققان برای شناسایی آسان‌تر ناوگان‌های ماهی‌گیری، یک شبکه‌ی عصبی محرمانه را آموزش دادند. این شبکه، کرجی‌های ماهی‌گیری را براساس الگوی ماهی‌‌گیری مشخص، شناسایی می‌کند. این نوع از کشتی‌های ماهی‌گیری، سهم عمده‌ای از کشتی‌های خارجی را در آب‌های هدف تحقیق شامل می‌شوند. محققان از شبکه‌ی عصبی برای شناسایی موقعیت ناوگان ماهی‌گیری استفاده کردند. سپس تصاویر ماهواره‌ای برای تأیید بهتر قایق‌ها و همچنین ابعاد ناوگان استفاده شد. با استفاده از همین فناوری، سه هزار قایق چوبی کوچک با نورهای کمتر شناسایی شدند که به احتمال زیاد متعلق به کره‌ی شمالی بوده‌اند. این قایق‌ها در سال ۲۰۱۸ در آب‌های روسیه ماهی‌گیری غیرقانونی انجام داده‌اند.

ترکیب ابزارها و فناوری‌های متعدد به دانشمندان امکان داد تا فعالیت‌هایی را شناسایی کنند که قبلا از دید سیستم‌های نظارتی خارج بودند. همین شناسایی باعث شد تا درک و تحلیل بهتری از فعالیت‌های غیرقانونی ماهی‌گیری در چنین ابعادی به دست بیاید. سازمان Global Fishing Watch می‌گوید دستاورد جدید محققان، دوران تازه‌ای را در مدیریت اقیانوس‌ها ایجاد می‌کند که می‌توان در آن، کشتی‌های ماهی‌گیری غیرقانونی را آسان‌تر شناسایی کرد.