В северо-восточной части Соединённых Штатов, в заливе Мэн, расположена одна из самых биологически разнообразных морских экосистем на планете — дом для китов, акул, медуз, сельди, планктона и сотен других видов. Но даже при таком богатстве биоразнообразия эта экосистема претерпевает быстрые изменения окружающей среды. Залив Мэн нагревается быстрее, чем 99 процентов океанов мира, и последствия этого процесса всё ещё проявляются.
Инициатива MIT Sea Grant — LOBSTgER
В MIT Sea Grant разрабатывается новая исследовательская инициатива под названием LOBSTgER (Learning Oceanic Bioecological Systems Through Generative Representations — изучение океанических биоэкологических систем через генеративные представления). Она объединяет искусственный интеллект и подводную фотографию для документирования жизни океана, которая стала уязвимой перед лицом этих изменений, и представления её публике в новом визуальном формате.
Проект возглавляет подводный фотограф и приглашённый художник MIT Sea Grant Кейт Элленбоген и аспирантка MIT в области машиностроения Андреас Ментзелуполос. Они исследуют, как генеративный искусственный интеллект может расширить возможности научного повествования, опираясь на полевые фотоданные.
Генеративный искусственный интеллект в визуализации океана
Как камера XIX века трансформировала нашу способность документировать и раскрывать мир природы, так и генеративный искусственный интеллект открывает новые горизонты в визуальном повествовании. Подобно ранней фотографии, искусственный интеллект открывает творческое и концептуальное пространство, ставя под сомнение то, как мы определяем аутентичность и как мы передаём научные и художественные перспективы.
В проекте LOBSTgER генеративные модели обучаются исключительно на тщательно отобранной библиотеке оригинальных подводных фотографий Элленбогена. Каждая фотография создана с художественным замыслом, технической точностью, точной идентификацией видов и чётким географическим контекстом.
Создание высококачественного набора данных
Проект LOBSTgER обеспечивает сохранение визуальной целостности и экологической значимости, создавая высококачественный набор данных, основанный на реальных наблюдениях. Модели LOBSTgER построены с использованием специального кода, разработанного Ментзелуполос, чтобы защитить процесс и результаты от любых потенциальных предубеждений из внешних данных или моделей.
Генеративный искусственный интеллект LOBSTgER опирается на реальную фотографию, расширяя визуальный словарь исследователей и углубляя связь общественности с миром природы.
Интеграция искусства, науки и технологий
В основе LOBSTgER лежит пересечение искусства, науки и технологий. Проект опирается на визуальный язык фотографии, наблюдательную строгость морской науки и вычислительную мощь генеративного искусственного интеллекта.
Подводная фотография в прибрежных водах Новой Англии традиционно сложна из-за ограниченной видимости, вихревого осадка, пузырьков и непредсказуемого движения морской жизни. За последние несколько лет Элленбоген преодолел эти трудности и создал всеобъемлющую запись биоразнообразия региона в рамках проекта Space to Sea: Visualizing New England’s Ocean Wilderness.
Генерация новых изображений и улучшение реальных фотографий
Модели LOBSTgER могут не только генерировать новые, синтетические, но научно точные изображения без каких-либо пользовательских подсказок, но и улучшать реальные фотографии. Интегрируя искусственный интеллект в рабочий процесс с фотографиями, Элленбоген сможет использовать эти инструменты для восстановления деталей в мутной воде, настройки освещения для выделения ключевых объектов или даже для симуляции сцен, которые было бы почти невозможно запечатлеть в полевых условиях.
Команда также считает, что этот подход может быть полезен другим подводным фотографам и редакторам изображений, сталкивающимся с аналогичными проблемами. Этот гибридный метод предназначен для ускорения процесса курирования и позволяет рассказчикам создавать более полное и связное визуальное повествование о жизни под поверхностью.
Будущее подводной фотографии и искусственного интеллекта
Исследователи предполагают, что фотография и генеративный искусственный интеллект образуют континуум, а не конфликт. Фотография фиксирует то, что есть — текстуру, свет и поведение животных во время реальных встреч, — в то время как искусственный интеллект расширяет это видение за пределы видимого, к тому, что можно понять, вывести или представить на основе научных данных и художественного видения. Вместе они предлагают мощную основу для передачи научных знаний через создание изображений.
В регионе, где экосистемы быстро меняются, визуализация становится больше, чем просто документирование. Это инструмент для повышения осведомлённости, вовлечения и, в конечном итоге, сохранения.
Для получения дополнительной информации свяжитесь с [Keith Ellenbogen](mailto:keithe@mit.edu) и [Andreas Mentzelopoulos](mailto:ament@mit.edu).
1. Какие технологии и методы используются в проекте LOBSTgER для документирования жизни океана?
В проекте LOBSTgER используются генеративные модели искусственного интеллекта, которые обучаются на оригинальных подводных фотографиях Кейт Элленбоген. Это позволяет расширить возможности научного повествования и визуализировать океанические биоэкологические системы.
2. Какие проблемы решает проект LOBSTgER в области подводной фотографии и научных исследований?
Проект LOBSTgER решает проблемы, связанные с документированием жизни океана в условиях быстрых изменений окружающей среды. Он использует искусственный интеллект для создания новых изображений и улучшения реальных фотографий, что позволяет более точно и наглядно представить научные данные.
3. Как генеративный искусственный интеллект влияет на визуальное повествование в проекте LOBSTgER?
Генеративный искусственный интеллект в проекте LOBSTgER расширяет возможности визуального повествования, позволяя создавать новые, научно точные изображения и улучшать существующие фотографии. Это способствует более глубокому пониманию и вовлечению общественности в изучение океанических экосистем.
4. Какие перспективы открывает интеграция искусства, науки и технологий в проекте LOBSTgER?
Интеграция искусства, науки и технологий в проекте LOBSTgER открывает перспективы для создания более полного и связного визуального повествования о жизни под поверхностью. Это способствует повышению осведомлённости о быстро меняющихся экосистемах и их сохранении.
5. Какие преимущества предоставляет использование генеративного искусственного интеллекта для подводных фотографов и редакторов изображений?
Использование генеративного искусственного интеллекта предоставляет подводным фотографам и редакторам изображений возможность восстанавливать детали в мутной воде, настраивать освещение для выделения ключевых объектов и симулировать сцены, которые было бы почти невозможно запечатлеть в полевых условиях. Это ускоряет процесс курирования и позволяет создавать более полное визуальное повествование.