Gorillas schützen mit Künstlicher Intelligenz

06.09.2024

Wie lässt sich der Artenschutz von Gorillas mithilfe von Künstlicher Intelligenz fördern? Projektleiter Prof. Gerard de Melo aus dem Fachgebiet Artificial Intelligence & Intelligent Systems, Doktorand Maximilian Schall und das Team der Bachelor-Studierenden Emirhan Dogan, Vincent Eberwein, Bennet Kampe, Kajo Kratzenstein, Ben Meyer-Meisel, Joscha Schroff, Liam van der Viven und Robert Weeke haben genau das erprobt. Sie haben am HPI ein System entwickelt, mit dessen Hilfe Gorillas anhand von Videos automatisch wieder erkannt werden. 

Gorilla-Tracking für Artenschutz

Das vom HPI vorgestellte Projekt „Gorilla Tracker“ kann einzelne Gorillas im Zoo auf Videoaufnahmen identifizieren und über längere Zeiträume hinweg beobachten. Die Technologie basiert auf Deep Learning und Computer Vision und ermöglicht das Tracking von Bewegungen und Verhaltensweisen der Gorillas. Eine Schlüsseltechnologie im Artenschutz. Denn mithilfe der gesammelten Daten können etwa Seuchenausbrüche frühzeitig erkannt und zeitnahe Schutzmaßnahmen ergriffen werden.

Der westliche Flachlandgorilla steht auf der Roten Liste des Weltnaturschutzunion (IUCN), die Tiere sind vom Aussterben bedroht. Die Population ist in den letzten 70 Jahren um 80% gesunken.

Wie funktioniert das Gorilla-Tracking?

Innerhalb der von den installierten Kameras aufgezeichneten Bilder sucht die KI zunächst nach Gorillas und deren Gesichtern. Ein speziell trainiertes neuronales Netz analysiert die spezifischen Gesichtsmerkmale und erstellt daraus einen digitalen Fingerabdruck. Dieser digitale Fingerabdruck kann dann (numerisch) zwischen den verschiedenen Bildern verglichen werden und dem jeweiligen Tier zugeordnet werden.   

Ein Projekt globaler Relevanz 

Über die Tragweite des Projekts, sind sich die Gorillas im Zoo Berlin - Sango, Bibi, Djambala, Fatou und das Jungtier Tilla - wahrscheinlich nicht bewusst. Aber sie spielen eine entscheidende Rolle. Die Gorillagruppe erreicht die Herzen von Millionen Menschen, der Schutz von Gorillas rückt damit in den Vordergrund. Dementsprechend groß war auch das Interesse der Medien am Projekt. HPI-Doktorand Maximilian Schall und die beiden Studierenden Bennet Kampe und Emirhan Dogan haben das System und ihre Arbeit direkt am Gorilla-Gehege mehreren Medien in Einzelinterviews erläutert.  

Projektleiter Prof. Dr. Gerard de Melo aus dem Fachgebiet Artificial Intelligence & Intelligent Systems am HPI erklärt:

Künstliche Intelligenz kann einen bedeutenden Beitrag zum Artenschutz leisten. Durch die genaue Beobachtung der Gorillas in ihrem natürlichen Lebensraum mittels Kameras gewinnen wir wertvolle Einblicke in ihr Verhalten. Die gesammelten Daten nutzen wir, um unsere KI-Modelle zu trainieren und somit gezielt auf Seuchenausbrüche zu reagieren. Dies unterstützt vor allem die Forschenden im Odzala-Nationalpark in der Republik Kongo. Wir sind dem Zoo Berlin dankbar für die Möglichkeit, diese Technik hier zu testen und weiterzuentwickeln.

Projektpartner in der Republik Kongo  

Projektpartner sind das Team um Primatologin Dr. Magdalena Bermejo der Sabine Plattner African Charities (SPAC), ebenfalls Teil des Netzwerks der Hasso Plattner Foundation. Beteiligt ist zudem Conservation X Labs. Mit ihrer Hilfe wurden bereits 60 Kameras im Odzala Nationalpark in der Republik Kongo aufgestellt und eine Videodatenbank mit ca. 10 000 Videos von Gorillas aufgebaut. Mit diesen Trainingsdaten sollen weitere Erkenntnisse über das Verhalten der Tiere gesammelt - und damit das KI-Modell stetig verbessert werden.  

Trainiert hat die Projektgruppe ihr Modell auf der KI-Infrastruktur des KI-Servicezentrums Berlin-Brandenburg, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird. Das HPI-Team arbeitet jetzt daran, sein System noch weiterzuentwickeln und die Einsatzmöglichkeiten auszubauen.