Как в Казахстане спасают снежных барсов с помощью искусственного интеллекта

Нейросеть от Yandex Cloud и студентов КБТУ за час анализирует миллионы снимков с фотоловушек. Благодаря этой технологии учёные обнаружили новую популяцию барсов, что даёт надежду на спасение вида.

Центр технологий для общества

Экология

В горах Казахстана обитают снежные барсы — единственные из пантер, приспособившиеся к жизни в высокогорье. Этот удивительный хищник охотится на высоте до 6000 метров и легко прыгает по скалам. На сегодняшний день в стране осталось около 190 особей снежного барса, но современные технологии дают надежду на его спасение.

Yandex Cloud вместе со студентами Казахстанско‑Британского технического университета (КБТУ) создали нейросеть на базе платформы Yandex Cloud. Специалисты компании обучили студентов, а учёные из Центра мониторинга снежного барса Института зоологии Республики Казахстан собрали данные для обучения системы при поддержке фонда Snow Leopard Foundation.

В материале расскажем, каким образом технология помогает сохранить животных, какие успехи в восстановлении популяции есть уже сейчас и почему этот хищник так важен для экосистемы всей Центральной Азии.

Снежный барс. Источник: архив Центра мониторинга снежного барса при Институте зоологии Республики Казахстан

Какие угрозы для снежных барсов существуют

Снежный барс оказался в международной Красной книге в 1986 году как вымирающий вид. В Казахстане его взяли под охрану ещё раньше — в 1978 году. К 2017 году ситуация в стране немного улучшилась: статус барса изменили на «уязвимый». Численность хищников выросла, но опасность исчезновения всё ещё сохраняется.

Браконьеры долго оставались главной угрозой для барсов в Казахстане. Раньше за их убийство полагался только штраф, но с 2021 года нарушителям грозит от 7 до 9 лет тюрьмы, а участникам организованных групп — до 10 лет. Кроме того, браконьеры убивают и добычу барсов, из‑за чего животным становится сложнее охотиться.

Также хищникам угрожает меняющийся климат и антропогенные факторы. Барсам всё труднее найти спокойное место в горах: новые дороги, горнолыжные курорты и промышленные объекты вытесняют их с привычных территорий.

Изучение диких кошек: от фотоловушек к искусственному интеллекту

Основной способ наблюдать за барсами — с помощью фотоловушек. В Казахстане их больше 500, и каждая успевает сделать до 40 тысяч снимков, прежде чем потребуется заменить карту памяти или аккумулятор. Чтобы просмотреть такой объём фотографий вручную, понадобятся недели. К тому же камеры реагируют на любое движение и фиксируют не только барсов, в кадр попадают другие звери, кружащиеся листья, капли дождя и снежинки.

Как ИИ помогает искать снежных барсов

Эксперты Yandex Cloud стали менторами для студентов‑третьекурсников Школы информационных технологий и инженерии КБТУ. Вместе мы нашли способ быстро обрабатывать данные с фотоловушек. К проекту присоединились Институт зоологии и фонд Snow Leopard Foundation. Общими усилиями команда создала нейросеть и обучила её на тысячах снимков снежных барсов.

За час система просматривает до 8 миллионов фото и не просто находит барсов среди других животных, а узнаёт конкретных особей: по рисунку на шерсти, размеру тела, длине лап и другим параметрам.

По словам руководителя Центра мониторинга снежного барса при Институте зоологии и по совместительству исполнительного директора фонда Snow Leopard Foundation Алексея Грачева, нейросеть Yandex Cloud помогла найти около 20 снежных барсов в национальном парке «Алтын‑Эмель».

В планах — научить нейросеть узнавать больше барсов и повысить точность её работы до 90−95%. Руководитель экологических проектов Yandex Cloud Евгений Хохлунов считает, что технологию можно использовать для изучения других животных, почвы, воздуха и воды. Компания готова делиться своими наработками с исследователями.

Международные и локальные инициативы

В Казахстане снежных барсов можно встретить в Тянь‑Шане, Жетысуском Алатау, на Саур‑Тарбагатае и Алтае. Они живут в горах 12 стран — от России и Индии до Монголии и Афганистана. Чтобы защитить этих хищников, странам приходится действовать вместе.

В 2013 году все государства, где обитают барсы, приняли программу GSLEP — план по защите 20 популяций животных.

Программа ООН по окружающей среде в 2020 году запустила два проекта: «Исчезающие сокровища» и «Млекопитающие Центральной Азии и адаптация к климату». Они помогают сохранить горные пастбища в Казахстане, Кыргызстане и Таджикистане.

В 2024 году в Самарканде барса признали символом того, как природа приспосабливается к изменению климата.

Страны делятся опытом и технологиями защиты барсов. Это помогает быстрее находить работающие способы сохранить и животных, и места их обитания.

Проекты по защите снежных барсов в Казахстане

Защитой барсов в Казахстане занимаются сразу несколько организаций. Одна из главных — ПРООН. В 2017—2022 годах она вместе с Министерством сельского хозяйства Республики Казахстан охраняла места обитания хищников.

В 2018 году ПРООН запустила новый проект. В нём участвуют Глобальный экологический фонд, Правительство Казахстана и республиканский Институт зоологии. Учёные ищут места, где живут барсы, и изучают, чем они питаются. За это время впервые в стране на 11 хищников надели спутниковые передатчики, теперь за ними можно следить из космоса.

Институт зоологии и фонд Snow Leopard Foundation работают вместе с 2018 года. Они следят за численностью барсов, ищут их тропы и придумывают, как лучше защитить животных от браконьеров.

Защита барсов в Казахстане даёт результаты. В мире этих хищников осталось от 4 до 7 тысяч. В Казахстане их стало больше: в начале 1990‑х годов было около 100 особей, сейчас — 190. Уже в ближайшем будущем в стране появятся новые заповедные территории, в том числе природный парк «Мерке».

Если у вас есть проект, связанный с экологией, или вы хотели бы узнать подробности этого проекта, напишите мне

Евгений Хохлунов

Руководитель направления экологических проектов