近日，中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所珊瑚礁生物地貌研究團(tuán)隊(duì)?wèi){借逾10年積累的海量影像數(shù)據(jù)庫(kù)，正式開(kāi)啟人工智能（AI）驅(qū)動(dòng)下的珊瑚礁研究范式革新之旅，成功突破傳統(tǒng)珊瑚礁調(diào)查數(shù)據(jù)判讀與分析的技術(shù)瓶頸，并研發(fā)出“瑤華”珊瑚礁多模態(tài)大模型1.0版，為珊瑚礁研究的高效開(kāi)展提供了強(qiáng)大助力。
全球氣候變化與人為影響的雙重脅迫下，被稱(chēng)為"海洋熱帶雨林"的珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)面臨生存危機(jī)。南海珊瑚礁亦是如此，加強(qiáng)南海珊瑚礁的研究刻不容緩。但傳統(tǒng)的珊瑚礁調(diào)查數(shù)據(jù)分析和判讀方法高度依賴(lài)人工，存在效率低、成本高、主觀誤差顯著等固有缺陷，嚴(yán)重制約了南海珊瑚礁研究的廣度和深度。
“瑤華”多模態(tài)大模型結(jié)構(gòu)示意圖。研究團(tuán)隊(duì)供圖
為破解這一困境，珊瑚礁生物地貌團(tuán)隊(duì)在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃——生物動(dòng)力地貌與生物造礁地表過(guò)程項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的共同資助下，基于阿里云Qwen2-VL基座模型，研發(fā)了“瑤華”珊瑚礁多模態(tài)大模型1.0版，通過(guò)分析10多萬(wàn)張水下影像，實(shí)現(xiàn)珊瑚種屬識(shí)別準(zhǔn)確率88%，效率較人工提升數(shù)十倍，實(shí)現(xiàn)了珊瑚礁調(diào)查數(shù)據(jù)的智能、高效分析的技術(shù)突破，同時(shí)結(jié)合SAM圖像分割技術(shù)，“瑤華”目前可量化珊瑚覆蓋率與健康狀態(tài)，初步實(shí)現(xiàn)了珊瑚礁研究范式的轉(zhuǎn)變。
據(jù)介紹，該模型將融合珊瑚礁地貌、地化、生態(tài)、水文、海平面和氣象等多模態(tài)數(shù)據(jù)持續(xù)迭代，進(jìn)一步挖掘“瑤華”的數(shù)據(jù)整合與多模態(tài)分析潛力，將其應(yīng)用從基礎(chǔ)的圖像和視頻識(shí)別，拓展至更深層次的氣候預(yù)測(cè)與全球變化模擬，“瑤華”有可能將珊瑚礁從被動(dòng)的“環(huán)境記錄載體”轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極的“全球變化模擬器”，從而為應(yīng)對(duì)氣候變化提供革新性的決策維度。
研究人員表示，通過(guò)將珊瑚礁研究與AI深度融合，“瑤華”有望推動(dòng)珊瑚礁研究范式從傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變，為脆弱的珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)與管理開(kāi)辟出一條創(chuàng)新之路。
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