人工智能如何重塑野生動物保護——好與壞
隨著人工智能技術的進步，野生動物保護的方式也在發生顯著變化。研究人員亞歷山大·德普朗克（Alexandre Delplanque）在塞內加爾的濕地中駕駛著無人機，利用AI技術來計算水鳥的數量，包括鵜鶘、火烈鳥和燕鷗。他負責飛行無人機，而AI則負責分析圖像，以估算一群鳥類的個體數量，這大大節省了每次調查數千小時的分析時間。而時間對於保護工作來說至關重要。
自1970年以來，野生動物的數量已經下降了超過70%。當前世界正處於生物多樣性危機之中，根據一些研究者的說法，正在經歷第六次大滅絕。地球歷史上已經經歷過五次大滅絕事件，最近的一次是六千六百萬年前的白堊紀末期，當時一顆小行星撞擊地球，導致恐龍滅絕。
要拯救瀕臨滅絕的物種，首先必須了解現有的物種及其數量，但這往往並不容易，尤其是在物種數量眾多的情況下。科學家估計，地球上不到20%的昆蟲物種已被識別。在巴拿馬，AI僅用一週的相機捕獲畫面就發現了超過300種此前未知的物種。
AI的好處與爭議
雖然AI在科學研究中的應用有其支持者，但也面臨著不少批評。支持者指出，AI能在幾秒鐘內分析大量數據，這是人類無法在短時間內完成的，並且能夠識別人類無法察覺的物種互動和分布模式。然而，批評者則指出其對環境的影響、潛在的偏見以及不夠完善的倫理標準。
目前，AI在保護工作中的大部分應用集中於分析從遠程攝像機或航空調查中拍攝的數千小時的影像，但這並不意味著應用會止步於此。目前研究人員專注於使用物體檢測模型來處理影像，這是一種能夠識別和定位圖像或視頻中物體的AI技術。
許多使用AI來「拯救物種」的項目往往會引起媒體的熱烈關注。例如，在南非，有研究者提出AI能拯救“世界上最孤獨的植物”的問題，科學家在倫敦的基尤植物園部署無人機，尋找一棵雄性蘇鐵的雌性伴侶。AI掃描影像，尋找被認為已經在野外滅絕的物種的跡象，但一些人認為這些報導過於誇張，並未考慮到潛在的後果。
環境影響與資源消耗
卑詩大學商業、可持續性和科技實驗室負責人哈米什·范德文（Hamish van der Ven）指出，對AI應用的熱情研究與對環境和社會成本的批判性研究之間存在著明顯的差距。AI模型的訓練過程，如大型語言模型（LLM），可能消耗超過1000兆瓦時的電力。而更不明顯的問題是數據中心的水資源消耗，數據中心需要冷卻技術，通常需使用當地的淡水資源。預計到2027年，AI將每年抽取42億至66億立方米的水，其中許多水資源將因蒸發而損失。
此外，數據中心還會產生公共健康危機，因為其排放的空氣污染物，包括細懸浮微粒（PM2.5）和氮氧化物（NOx），會對健康造成影響。美國數據中心所引發的公共健康負擔預計到2030年將達到200億美元。
雖然目前大多數生物學家的AI工作所產生的環境足跡相對較小，但德普朗克表示，他的工作僅用一台本地計算機處理影像，而他的HerdNet模型僅需約12小時的訓練時間，這與那些需要數周時間的LLM相比，顯然要小得多。
然而，計算生態學家坦雅·伯傑-沃爾夫（Tanya Berger-Wolf）則認為，當前低功耗的應用未能充分發揮技術的潛力，並稱圖像識別為“舊式AI”。她與波洛克共同撰寫了一篇論文，探討AI在擴展生物多樣性知識方面的“未實現潛力”。她指出，AI應用應該超越目前的快速圖像檢測和聲學監測，應用AI來提出正確的生態問題。
解碼動物溝通的潛力
引發廣泛關注的另一個潛在應用是使用AI解碼動物的溝通。地球物種項目正在利用生成AI和大型語言模型，希望建立一個翻譯器以與非人類生命溝通。同樣，CETI項目也專注於使用類似的方法來理解用摩斯電碼般的點擊聲進行交流的抹香鯨。科學家們已經成功利用機器學習來表明大象以獨特的名字稱呼其家族成員。然而，解碼動物溝通的更大前提引發了倫理問題和成功的擔憂。
伯傑-沃爾夫警告道：“我們必須選擇這些模型能發揮影響的地方，而不是僅僅因為有一個閃亮的新玩具就使用它們。”如大型語言模型這類應用會產生較大的環境足跡，因此如果研究結果不會改變，花費資源是“不負責任的”。
模型的效果取決於其訓練所用的數據，這可能導致偏見和保護行動的錯誤優先排序。常見的問題包括空間偏見，即某些地區的物種在數據集中被過度代表，以及分類偏見，即像熊貓這樣的具吸引力物種獲得更多資金，因此相關數據也更為豐富。范德文指出，AI甚至可能影響我們的觀念，微妙地塑造我們所提出的問題。
他說：“AI提供的偏見、資源提取和過度消費的可能性，遠比保護應用要多得多。如果我能揮動魔法棒讓AI消失，我會這樣做。”
結論
2024年，谷歌宣布部署一個AI模型來監聽珊瑚礁：SurfPerch。生物聲學在評估珊瑚礁穩定性方面起著關鍵作用——健康的珊瑚礁聲音不同——SurfPerch分析音頻特徵以評估珊瑚修復工作的成功或識別潛在威脅。然而，與此同時，谷歌也承認，由於AI的環境需求，未能達到承諾的氣候目標。
伯傑-沃爾夫表示：“在保護工作中使用AI並不矛盾——但必須負責任地使用。”不過，她也指出，生物多樣性和AI的規範並不符合地緣政治界限。
這篇文章不僅揭示了AI在野生動物保護中的潛力，也提醒我們必須謹慎評估其環境影響和倫理考量。隨著科技的進步，如何平衡保護需求與技術發展將成為未來的重要課題。
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