Нейросеть поможет очистить моря: российские ученые научили ИИ находить пластик

Нейросеть поможет очистить моря: российские ученые научили ИИ находить пластик

Ежегодно в Мировой океан попадает до 23 миллионов тонн антропогенного мусора. Этот мусор представляет серьезную угрозу для морских обитателей: животные могут запутаться в сетях и пакетах или проглотить частицы пластика, что приводит к гибели. Своевременное обнаружение и уборка таких загрязнений – важная задача для сохранения экосистем.

Традиционно поиск мусора ведется вручную с борта судов, но этот метод трудоемок и не позволяет охватывать большие территории. Современные технологии предлагают альтернативу: анализ фото- и видеоматериалов, полученных с дронов или камер на кораблях. Однако для этого требуются «умные» алгоритмы, которые не спутают пластиковый пакет с чайкой или солнечным бликом.

В ходе эксперимента ученые использовали более 136 часов видеозаписей, сделанных в Арктике в 2023 году. Из этого материала было получено свыше 500 000 кадров, на 10 000 из которых вручную отметили объекты: птиц, мусор, блики и капли.

Исследователи протестировали два подхода к обучению нейросети:

1. Самообучение (аномалии): алгоритму показывали пары снимков, сделанных с разным интервалом. Если кадры сняты с разницей в секунду, они почти идентичны. Если интервал большой, на снимках появляются новые объекты. Анализируя эти изменения, нейросеть научилась понимать, как выглядит «нормальная» поверхность океана, и выделять все, что от нее отличается – будь то птица, мусор или блик. Затем специальный классификатор определял тип аномалии.

2. Обучение на размеченных данных: нейросети «показывали» тысячи изображений, где человек уже отметил все объекты.

Главная сложность – мусор встречается на снимках крайне редко. Поэтму ученые искусственно меняли соотношение «чистых» кадров и кадров с объектами.

Результаты показали, что метод самообучения оказался на 30% эффективнее традиционного подхода с ручной разметкой. Он позволяет избежать кропотливой работы по маркировке тысяч фотографий и делает систему более гибкой и точной.

В будущем ученые планируют расширить географию сбора данных, чтобы повысить надежность модели и использовать ее для мониторинга морей по всей стране.

Результаты исследования опубликованы в журнале Remote Sensing.

Читайте также

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

«Умный пластырь» определяет сахар в крови через пот за пять секунд

«Умный пластырь» определяет сахар в крови через пот за пять секунд

Российские специалисты научили роботов находить кратчайший путь в сто раз быстрее

Российские специалисты научили роботов находить кратчайший путь в сто раз быстрее

Физики создали необычный аналоговый ИИ из 400 вращающихся микрочастиц в капле жидкости

Физики создали необычный аналоговый ИИ из 400 вращающихся микрочастиц в капле жидкости

Нейросети научат искать потенциальные ямы: ДГТУ формирует датасеты для анализа дорог

Нейросети научат искать потенциальные ямы: ДГТУ формирует датасеты для анализа дорог

Российская Tomato Quality Station автоматически сортирует помидоры

Российская Tomato Quality Station автоматически сортирует помидоры

Ученые предупредили о новой угрозе для квантовых компьютеров

Ученые предупредили о новой угрозе для квантовых компьютеров

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

Ученые предложили новый способ искать разумную жизнь во Вселенной — без поиска технологий

Ученые предложили новый способ искать разумную жизнь во Вселенной — без поиска технологий

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA

Следы возрастом 1,43 млн лет у озера Туркана рассказали о предках человека ростом 180 см

Следы возрастом 1,43 млн лет у озера Туркана рассказали о предках человека ростом 180 см

NASA показало поврежденное колесо марсохода Curiosity после почти 14 лет работы на Марсе

NASA показало поврежденное колесо марсохода Curiosity после почти 14 лет работы на Марсе