
臺灣的賞鯨持續了20年之後,許多的鯨豚都成了我們分享的故事。2009年是我第二年帶賞鯨船解說,在海上遇見一隻流傳在黑潮夥伴和東海岸鯨豚研究者之間的花紋海豚——「來」,我因而感到無比幸運,沒想到真的能在海上遇見傳說,隔年又再次遇見「來」更感覺加倍幸運。
2009年遇見花紋海豚「來」,因背鰭上的花紋很像簡寫字來而取名。(下)
2010年黑潮開始執行「Photo-ID花紋海豚個體辨識計畫」並號召志工參與時,因為那些幸運的經歷,我就義不容辭的加入了。因為讓我能夠辨認出「來」的方法,就是照片辨識方法(Photo identification,簡稱Photo-ID),可以應用在很多動物的個體辨識上,像是海龜、魟魚、鯊魚,或是陸地上的斑馬、長頸鹿等。
對一項事物萌生情感或許只需要一個故事
我對Photo-ID的美好想像都在培訓時破碎。初次聽到Photo-ID的概念時,腦海浮現的全是電影裡運用人工智慧(Artificial intelligence,AI)輸入指令就能快速的比對人像,最後跳出比對結果相似度百分比,快速運算又酷又有效率!但黑潮的辨識卻是「工人智慧」,由我操作電腦進行每一階段的辨識工作,並運用個人的智慧與記憶辨識花紋海豚個體。
儘管美好想像破滅,但我和許多熱情的志工相繼投入,我們戲稱自己是花紋海豚的戶口普查員。為了讓更多人認識花紋海豚,並籌募計畫運作的經費,黑潮也曾將花紋海豚個體開放認養和命名,也真的幫當時的每一隻花紋海豚和認養人製作了身份證。
2012年葉德嫻女士以《桃姐》獲得金馬獎最佳女主角,將獎金捐給臺灣保育白海豚的團體,當時黑潮收到捐贈,但因為黑潮主要關注臺灣東岸鯨豚,故將善款轉捐「台灣媽祖魚保育聯盟」,不過仍將一隻花紋海豚以桃姐命名表達感謝。
然而,一開始的熱情和興奮,隨著時間拉長後漸漸退去。我們持續不斷的辨識著海上記錄到一群又一群的花紋海豚,若發現到重複出現的個體,能獲得中獎般的愉悅感,也是志願參與最大的鼓舞,但這經驗卻不常發生,在感受上持續的投入似乎沒有讓計畫獲得預期的進展。倦怠感襲來,現實也讓我們漸漸瞭解活動於東海岸的花紋海豚族群量,應該比計畫最初預期的數百隻還高出很多,是值得開心的事。
既然如此,就必須調整執行策略了。除了運用志工外,也需要思考更有效率的方法。當時幸運的認識國立東華大學顏士淨教授及其團隊,以USR計畫協助黑潮開發辨識AI模型,初步的成果讓我們看見可以繼續發展下去的路徑。不過,雖然路徑顯現了,但要繼續走下去開發可實際應用的AI模型,所需花費對黑潮而言十分高昂。
若想運用人工智慧,必先投入工人智慧。
眼前的路徑清晰,卻受限於經費而走的緩慢。直到2021年將黑潮鯨豚相關調查整合成「海洋綠洲」計畫,除了政府的補助款外,也向企業提案獲得贊助,得以委託專業團隊接續,將辨識花紋海豚個體的AI模型和操作介面開發完成,雖然還有點陽春,但總算是讓AI模型誕生了!
Photo-ID AI模型web介面與辨識
黑潮的花紋海豚資料庫目前共有450隻個體,AI模型經過訓練已能辨認其中的45隻個體。是不是覺得意外?怎麼AI能夠認得的個體還這麼少?原來工人依靠十來張照片就能夠辨認的個體,對AI而言未必能夠辨認,要讓AI辨識的成果達到一定的品質,單一個體的照片數量至少需要超過百張,且不能是一系列連拍照片。
因此盤點之後,現階段能夠訓練AI模型的僅有45隻。接下來要再擴充花紋海豚資料庫中每一隻個體的照片,依然需要志工的協助,不過我們可以從AI模型已經認得的這45隻為核心,快速的篩選歷年照片,就有機會找出一起被記錄到的同伴,讓其他同伴的照片數量增加達到可訓練AI的門檻,就可以逐步擴充AI可辨認的個體數量和品質了!未來必須持續推進,才能展現出預期的效能。
仔細看圖片,雖然多數人都可以辨識這是同一隻花紋海豚,但由於照片品質不佳(解析度、未準焦),也就無法訓練AI識別個體。
潮是科學,黑是詩。
若能夠達成,我們可以透過Photo-ID從花紋海豚的個體辨識,更瞭解牠們的社會網絡,也可以透過不同區域的資料比對瞭解花紋海豚的活動範圍。接下來,我們將從目前重複記錄較多次的族群下手(比如「來」家族),期望能夠描繪出較常活動於東海岸的花紋海豚族群網絡圖。
吳明益老師曾以「潮是科學,黑是詩。」為黑潮註解。在科學的研究過程給人的感受總是緩慢的,需要眾人漫長的心力投入,才可能對一項事物獲得多一點點的瞭解。反覆的執行是科學必須,但能夠持續反覆執行的人,不論是在心裡或是持之以恆的狀態,都帶有如詩的光芒,彼此相伴克服瓶頸、穿越黑暗。
感謝現在和曾經協助過「Photo-ID花紋海豚個體辨識計畫」的志工和夥伴,以及多羅滿海上娛樂股份有限公司、貿聯國際股份有限公司、財團法人秋圃文教基金會、東元電機股份有限公司、英凡有限公司贊助黑潮2021年度「海洋綠洲」計畫經費,與海洋保育署和花蓮縣政府的計畫補助。