Ứng dụng AI bảo tồn các loài chim quý hiếm ở rừng ngập mặn Cần Giờ
Thống kê cho thấy, rừng ngập mặn Cần Giờ có 159 loài chim từng được quan sát trong toàn bộ thời gian, và 140 loài đã được quan sát trong năm 2014.
ThS Huỳnh Ngọc Thái Anh giới thiệu về ứng dụng nhận dạng chim quý hiếm bằng ứng dụng Al. Ảnh: NVCC
Với tâm huyết bảo tồn đa dạng sinh học, nhóm giảng viên trẻ tại Cần Thơ cùng các cộng sự đã nghiên cứu ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) nhận dạng các loài chim tại khu dự trữ sinh quyển, rừng ngập mặn Cần Giờ (Cần Giờ, TPHCM).
Tâm huyết với công tác bảo tồn
Nhóm nghiên cứu với 3 thành viên trẻ, gồm: ThS Huỳnh Ngọc Thái Anh, ThS Trang Thanh Trí - cùng là giảng viên Trường Công nghệ Thông tin và Truyền thông (Trường Đại học Cần Thơ) và sinh viên Huỳnh Ngọc Đức Anh, Trường Đại học Xây dựng Miền Tây.
Nghiên cứu của nhóm vừa đoạt giải Nhất tại Hội thảo Khoa học quốc gia “Du lịch xanh gắn với phát triển bền vững trong bối cảnh toàn cầu hóa”. Chương trình do Trung tâm Phát triển khoa học và Công nghệ trẻ (thuộc Thành Đoàn TPHCM) phối hợp Trường Đại học Tài chính - Marketing và Ban Quản lý rừng phòng hộ huyện Cần Giờ (TPHCM) tổ chức vào tháng 6 vừa qua.
Theo ThS Huỳnh Ngọc Thái Anh, rừng ngập mặn Cần Giờ (còn gọi là Rừng Sác) được UNESCO công nhận là Khu dự trữ sinh quyển thế giới vào năm 2000. Nơi đây là một hệ sinh thái độc đáo với nhiều loài động và thực vật đặc trưng của rừng ngập mặn tại Việt Nam và Đông Nam Á.
Theo các thống kê cho thấy rừng ngập mặn Cần Giờ có 159 loài chim từng được quan sát trong toàn bộ thời gian và 140 loài đã được quan sát trong năm 2014. Các loài chim tại đây không chỉ có giá trị sinh thái mà còn góp phần quan trọng trong phát triển du lịch.
Tuy nhiên, các loài chim này đang đối mặt với nhiều thách thức, như mất môi trường sống do khai thác rừng, ô nhiễm và biến đổi khí hậu… “Do đó, tôi cùng các cộng sự đã nghiên cứu ứng dụng AI để nhận dạng các loại chim tại rừng ngập mặn Cần Giờ. Cụ thể, đề tài nghiên cứu sẽ nhận dạng, ghi nhận các loài chim tại Khu dự trữ sinh quyển rừng ngập mặn Cần Giờ, đồng thời đề xuất các giải pháp bảo tồn và phát triển du lịch bền vững”, ThS Thái Anh chia sẻ.
ThS Huỳnh Ngọc Thái Anh cho hay, nhóm đã bắt tay vào thực hiện đề tài nghiên cứu và lựa chọn địa điểm thực hiện tại rừng ngập mặn Cần Giờ - nơi sinh sống rất nhiều loài chim tại Việt Nam. Tâm huyết với đề tài nghiên cứu, nhóm tập trung thực hiện trong thời gian 4 tháng thì hoàn thiện.
Trong thời gian đó, nhóm đã nghiên cứu đặc điểm nhận dạng, ghi nhận các loài chim tại khu dự trữ sinh quyển rừng ngập mặn Cần Giờ. Qua nghiên cứu, nhận thấy các loài chim quý hiếm đang bị đe dọa và số lượng ngày càng ít khi đối mặt với nhiều thách thức, như mất môi trường sống do khai thác rừng, ô nhiễm và biến đổi khí hậu…
Theo ThS Thái Anh, số lượng các loài chim tại rừng ngập mặn Cần Giờ lên đến khoảng gần 200 loài, bao gồm cả các loài có sinh cảnh sống trên cạn và các loài chim di cư. Từ số liệu của trang eBird.org, nhóm đã lập cơ sở dữ liệu khoảng 159 loài chim được chụp ảnh và quan sát nhiều nhất tại Cần Giờ; đồng thời thu thập từ 1.000 đến 2.000 ảnh chụp thực tế mỗi loài chim.
ThS Huỳnh Ngọc Thái Anh (bên phải) và thành viên nhóm nghiên cứu nhận giải Nhất với đề tài Nhận dạng loài chim tại rừng ngập mặn Cần Giờ bằng AI. Ảnh: NVCC
Ứng dụng AI phát triển du lịch thông minh
Qua thời gian thu thập, phân tích dữ liệu, nhóm nghiên cứu đã xây dựng hệ thống nhận dạng hình ảnh loài chim để hỗ trợ khách du lịch và nhà nghiên cứu xác định các loài chim. Đồng thời, nhóm đề xuất các giải pháp bảo tồn và phát triển du lịch bền vững bằng việc ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI).
“Chúng tôi nghiên cứu ứng dụng AI để nhận dạng các loại chim tại rừng ngập mặn Cần Giờ. Qua đó, đề xuất các giải pháp bảo tồn và phát triển du lịch bền vững”, ThS Thái Anh cho biết.
Theo đó, nhóm nghiên cứu đã sử dụng các mô hình học sâu như Inception, ResNet, EfficientNet và MobileNet để phân tích dữ liệu hình ảnh thống kê đối chiếu từ eBird.org, phục vụ xác định, nhận dạng hình ảnh các loài chim tại rừng ngập mặn Cần Giờ theo thời gian thực tế. Từ đó, ứng dụng này cung cấp dữ liệu ngay lập tức để hỗ trợ du khách và nhà nghiên cứu.
ThS Thái Anh phấn khởi nói: Kết quả nghiên cứu của nhóm cho thấy ứng dụng đạt hiệu suất cao với độ chính xác cao nhất lên đến 87,78% trong huấn luyện và 83,3% trong kiểm thử. Qua đó, thấy được tiềm năng rất lớn của Al trong việc bảo tồn và phát triển du lịch sinh thái.
Việc áp dụng các mô hình học sâu không chỉ giúp cải thiện hiệu quả nhận dạng các loài chim mà còn hỗ trợ đáng kể trong công tác giám sát và bảo tồn đa dạng sinh học tại rừng ngập mặn Cần Giờ.
“Việc nhóm được trao tặng giải nhất tại hội thảo khoa học quốc gia ‘Du lịch xanh gắn với phát triển bền vững trong bối cảnh toàn cầu hóa’ với ứng dụng nhận dạng chim quý hiếm bằng ứng dụng Al là động lực lớn và là bước đệm để chúng tôi tiếp tục phát triển ứng dụng trong thời gian tới”, ThS Thái Anh bộc bạch.
“Ứng dụng nhận dạng loài chim tại rừng ngập mặn Cần Giờ bằng AI của nhóm nhận được sự đánh giá cao từ du khách bởi nâng cao trải nghiệm du lịch. Đồng thời, ứng dụng cũng cung cấp dữ liệu cho nghiên cứu khoa học và bảo tồn. Hướng đến đề xuất các giải pháp cho phát triển du lịch sinh thái bền vững dựa trên dữ liệu và tình trạng bảo tồn của các loài chim”, ThS Huỳnh Ngọc Thái Anh cho biết.
