Une nouvelle technologie de drone alimentée par l’IA contribue à la conservation des éléphants

Grâce à l'intelligence artificielle et aux drones, les ingénieurs et écologistes de Tufts aident à suivre et à protéger les éléphants sauvages en Afrique de l'Est

Des ingénieurs et des écologistes de l’université de Tufts collaborent pour surveiller et protéger les éléphants sauvages en Afrique de l’Est

Le suivi d’un éléphant sauvage est une tâche difficile. Généralement, il faut équiper l’éléphant d’un collier radio, ce qui risque de perturber son comportement naturel.

Karen Panetta, professeur à l’école d’ingénieurs, conçoit des drones dotés d’un nouveau système d’intelligence artificielle pour surveiller les éléphants dans leur habitat naturel. Son équipe a déjà commencé à déployer ces drones en Afrique de l’Est et travaille à l’amélioration de la technologie d’intelligence artificielle afin de fournir des données précieuses aux défenseurs de l’environnement. L’objectif est d’utiliser cette technologie pour prendre des décisions éclairées en matière de gestion de la faune.

Selon Mme Panetta, le laboratoire de visualisation, de détection et de simulation de l’université Tufts crée des “moteurs d’intelligence artificielle” qui peuvent être intégrés dans différents types de machines, y compris les drones. Depuis plusieurs années, son équipe développe des drones à des fins de récupération en cas de catastrophe, en les utilisant pour évaluer les dégâts depuis le ciel.

Il y a environ quatre ans, la Tufts Elephant Conservation Alliance a contacté Mme Panetta pour lui demander si ses drones pouvaient contribuer aux efforts de conservation de la faune. Enthousiasmée par la possibilité d’élargir les applications de ses recherches, Mme Panetta a accepté la proposition avec enthousiasme.

Mme Panetta et son équipe ont créé un drone équipé d’une technologie d’intelligence artificielle capable d’identifier des éléphants individuels à partir d’images, même dans des conditions difficiles telles qu’une faible luminosité ou de longues distances. Cette capacité est précieuse pour les efforts de conservation de la faune, car elle aide les conservateurs à localiser des éléphants spécifiques et à prendre des décisions éclairées concernant leurs habitats. En outre, elle peut contribuer à prévenir les interactions mortelles entre l’homme et l’animal.

Comme les éléphants ont tendance à se déplacer pendant la nuit, le système d’IA a été entraîné à reconnaître les éléphants à l’aide de l’imagerie thermique, qui détecte la signature thermique de leur corps. Obafemi Jinadu, étudiant en deuxième année de doctorat dans le laboratoire de M. Panetta, a déclaré que l’équipe avait obtenu un “succès significatif” dans l’identification des éléphants sur des images comportant une forte densité d’autres objets ou dans des conditions de faible luminosité.

Obafemi Jinadu et Karen Panetta
Obafemi Jinadu et Karen Panetta

Outre l’identification des éléphants, la technologie du laboratoire permet de recueillir des informations sur leur santé. Elle peut détecter des infections cutanées, des changements de taille ou des modifications de comportement, ce qui peut aider les défenseurs de l’environnement à surveiller les besoins de chaque animal et à y répondre. Par exemple, lorsqu’un éléphant est contrarié ou stressé, il peut dresser les oreilles, ce qui constitue une donnée importante pour les écologistes.

Selon Jinadu ,”nous essayons d’obtenir autant d’informations que possible à partir du langage corporel de l’animal”.

Panetta pense que les drones pourraient avoir un effet dissuasif sur le braconnage, car les braconniers pourraient percevoir les drones comme une preuve de l’activité humaine et choisir d’éviter la zone.

Selon M. Panetta, le suivi par drone est une option plus éthique pour les éléphants que d’autres techniques telles que l’installation de colliers émetteurs, qui peuvent perturber leur comportement naturel.

“La méthode existante pour les éléphants est assez intrusive”, note Jinadu. “Notre objectif est de suivre leurs schémas de migration avec une approche peu invasive.

Panetta souligne que l’objectif principal de l’équipe a été, dès le départ, d’éviter toute altération physique des éléphants.

“C’était une considération essentielle pour nous”, déclare-t-elle.

Un aspect crucial de la stratégie non invasive consiste à reconnaître les éléphants à distance, un domaine dans lequel Jinadu s’efforce activement d’améliorer les capacités de l’IA. Jinadu explique que les éléphants se ressemblent beaucoup, notamment parce qu’ils n’ont pas de marques distinctives telles que des rayures ou des taches, que les défenseurs de l’environnement peuvent utiliser pour différencier d’autres espèces animales. Actuellement, seules les personnes ayant travaillé en étroite collaboration avec des éléphants spécifiques peuvent les distinguer de manière fiable.

Jinadu souhaite modifier cette situation en identifiant les caractéristiques qui différencient les éléphants individuels, telles que les variations dans les déchirures des oreilles, la taille de la tête, la forme et l’orientation des défenses, entre autres. Il pense que ces informations pourraient être utilisées pour entraîner l’IA à associer ces caractéristiques aux noms des éléphants.

Jinadu admet que la tâche est difficile et que la technologie de surveillance actuelle n’a qu’un taux de réussite d’environ 56 %.

“Toutefois, ajoute-t-il, nous sommes optimistes et pensons pouvoir obtenir de bien meilleurs résultats que cela.”

Les drones de M. Panetta sont déjà utilisés par les défenseurs de l’environnement dans la réserve nationale du Masai Mara, un habitat protégé pour les éléphants dans le sud-ouest du Kenya, où vivent des dizaines de milliers d’éléphants.

L’équipe a bon espoir que la technologie qu’elle a mise au point puisse également être appliquée à la conservation d’autres espèces. Panetta suggère que l’IA pourrait être bien adaptée au suivi des rhinocéros. En outre, l’équipe a travaillé avec Allen Rutberg, professeur associé à la Cummings School of Veterinary Medicine, afin d’étudier comment modifier la technologie pour la conservation du cerf de Virginie. Le marquage manuel des cerfs de Virginie est à la fois laborieux et dangereux. L’équipe espère donc rendre le processus plus sûr et plus efficace grâce à ses drones équipés d’IA.

Selon Mme Panetta, l’IA peut être appliquée de nombreuses façons pour aider les humains et les animaux à se préparer à des circonstances imprévues, telles que le braconnage ou les changements dans les schémas de migration des éléphants. Elle estime que les possibilités d’utilisation de l’IA sont illimitées.

“Il y a tellement de scénarios différents pour lesquels nous, en tant qu’humains, ne pouvons même pas commencer à créer des expériences”, dit-elle. “L’IA nous permet de le faire.”