Система быстро и легко анализирует данные отслеживания животных, чтобы обеспечить быструю защиту диких животных.

MoveApps предлагает быстрый и простой анализ данных отслеживания животных, чтобы защитники природы, такие как этот ветеринар в национальном парке Горонгоса в Мозамбике, могли быстро найти нуждающихся животных с помощью EarthRanger. Предоставлено: Национальный парк Горонгоса.

Благодаря высокотехнологичным и недорогим трекерам изучение движения диких животных становится важным моментом для работы с большими данными. Но до сих пор только люди, обладающие навыками работы с данными, могли извлечь значимую информацию из этого «золотого века» отслеживания. Новая система от Института поведения животных Макса Планка (MPI-AB) и Университета Констанца меняет это. MoveApps — это платформа, которая позволяет ученым и специалистам по охране дикой природы изучать данные о перемещениях животных — с помощью всего лишь устройства и браузера — для решения реальных проблем.

Система связана с базой данных Movebank, разработанной MPI-AB и размещенной в Max Planck Computing and Data Facility (MPCDF), в которой хранятся данные отслеживания более тысячи видов животных по всему миру. Эти данные отслеживания могут быть загружены в MoveApps, где владельцы этих данных могут выполнять сложный анализ, чтобы найти значение в числах. Рейнджер может использовать систему для наблюдения за отслеживаемыми животными в парке, создавая ежедневную карту, показывающую, где находятся животные. Или природоохранное агентство, работающее с исчезающими видами, может получить предупреждение, когда внезапный набор точек GPS указывает на то, что животное могло умереть.

В статье, опубликованной в движение окружающей средыВ этой статье авторы подробно описывают, как MoveApps объединяет программистов с владельцами данных, которым нужны аналитические инструменты на открытой бессерверной платформе. По мере того как программисты разрабатывают инструменты, которые становятся общедоступными на платформе, пользователи могут просматривать эти инструменты и выполнять анализ с помощью нескольких простых щелчков мыши в интуитивно понятном веб-интерфейсе.

Цель состоит в том, чтобы преобразовать большие данные, которые отслеживают животных, в решение больших проблем, позволяя быстро и легко анализировать и понимать данные о движении.

«Вам просто нужен вопрос, на который можно ответить с помощью данных отслеживания животных», — говорит первый автор Андреа Кольцш, руководитель проекта MoveApps и постдоктор в MPI-AB.

Практически мгновенный анализ для быстрого реагирования

Когда семь лет назад в зоопарке Северной Каролины начали метить и отслеживать африканских стервятников, сотрудники зоопарка каждый день часами анализировали данные GPS, чтобы понять, нужно ли им проверять птиц. Африканские стервятники являются самой быстро сокращающейся группой птиц в мире и особенно уязвимы для отравления, питаясь тушами, обработанными пестицидами. Поскольку отравленная туша может убить более сотни стервятников за считанные часы, сотрудникам зоопарка необходимо быстро идентифицировать события кормления, на которые указывает массив точек GPS помеченных птиц.

«Раньше мы вручную загружали данные GPS в наш гаджет, проводили анализ скоплений птиц, а затем решали для себя, были ли это настоящие события кормления», — говорит сотрудник зоопарка Северной Каролины Коринн Кендалл, возглавляющая проект Eagle. «Это была двухчасовая работа каждый день».

Сохранить без кода

Координатор отдела по борьбе с браконьерством Фонда Грумети Алина Питер использует EarthRanger для отслеживания и защиты дикой природы. Изображение предоставлено Фондом Грумети. Кредит: Грумети, Фонд

MoveApps превратила этот двухчасовой рабочий процесс в электронную почту, которая автоматически доставляется сотрудникам каждое утро. Раз в день данные из орлиных тегов автоматически передаются в Movebank, а затем в MoveApps для немедленного анализа. Персонал получает электронное письмо с указанием местонахождения групп птиц и может дать быстрый ответ практически в режиме реального времени.

Как и все инструменты на платформе с открытым исходным кодом, инструмент анализа коллекций может использоваться любым человеком и уже адаптируется защитниками природы с аналогичными потребностями. Кроме того, он был легко подключен к Earth Ranger — программному обеспечению для визуализации и анализа данных в режиме реального времени, используемому менеджерами охраняемых территорий, экологами и биологами в более чем 50 странах, — что значительно расширило его влияние и сделало его частью операционного интерфейса на переднем крае. в охране диких животных и мест их обитания.

«MoveApps не только улучшил анализ наших данных отслеживания, но и позволил исследовать и сохранять поведение стервятников в режиме реального времени, — говорит Кендалл. ».

Неограниченные возможности для анализа

MoveApps состоит из модулей аналитики, называемых приложениями, которые получают доступ к данным отслеживания и анализируют их. Как и блоки Lego, их можно соединять вместе для создания рабочих процессов. Например, рабочий процесс может состоять из одного блока для отображения данных, одного блока для очистки данных и одного блока для их визуализации на карте. «Технически количество анализов, которые могут создавать люди, неограничено, — говорит старший автор Камран Сафи, руководитель группы в MPI-AB.

По большей части приложения написаны на языке R — предпочтительном программном обеспечении для экологов движения, поскольку оно предоставляет открытый исходный код для анализа сложных наборов данных о поведении. Но R был основным препятствием, мешающим некоторым владельцам данных анализировать свои данные, потому что для этого требуется программирование из командной строки. «В конце концов, в большинстве научных групп или групп по управлению природоохранной деятельностью есть специальный специалист по данным, который всегда перегружен работой, что делает анализ данных очень медленным», — говорит Кольцш.

MoveApps устраняет необходимость в написании кода, предоставляя владельцам данных доступ к разработчикам, которые могут создавать инструменты, доступные всему сообществу. С приложениями в системе пользователи просто выбирают и щелкают, чтобы запустить этот значок. А поскольку код открыт, сообщество, в свою очередь, может помочь улучшить код.

Кроме того, эти рабочие процессы могут быть развернуты, что обеспечивает признание программистов и по-настоящему воспроизводимую аналитику.

Говорит соавтор Габриэль Шнайдер из Центра коммуникации, информации и медиа Констанцского университета, разработавший приложение MoveApp, которое публикует код. «Описывая каждый рабочий процесс с помощью подробных метаданных, пользователи смогут понять и использовать его в ближайшие годы».

Сохранить без кода

Приложение MoveApps помогло защитникам природы быстро реагировать на события, связанные с кормлением стервятников. Предоставлено: Зоопарк Северной Каролины/Институт поведения животных Макса Планка.

Собственная архитектура облачных вычислений

По словам авторов, MoveApps является наиболее полной, устойчивой и безопасной платформой для анализа движения животных, отчасти благодаря собственной бессерверной архитектуре облачных вычислений. Все данные хранятся и анализируются в облачной инфраструктуре, что означает, что мощную аналитику можно выполнять за считанные секунды, и пользователям не нужен быстрый компьютер.

«MoveApps прокладывают путь к более демократичному, либеральному и творческому будущему, в котором наука открыта для всех, независимо от того, могут ли они позволить себе необходимое оборудование и программное обеспечение», — говорит Кольцш.

В облаке приложения реализованы как независимые контейнеры, что позволяет им работать более эффективно и снижает риск того, что в рабочем процессе что-то пойдет не так. В настоящее время MoveApps размещается в облаке высокопроизводительных вычислений (HPC) MPCDF и является бесплатным для всех пользователей.

Но MoveApps создан для обеспечения гибкости: поскольку спрос может возрасти в будущем или потребность в более быстрой обработке рабочих процессов станет критической, MoveApps может расширяться в рамках MPCDF в дополнение к возможности использовать преимущества общедоступных облаков, предлагаемых бизнес-партнерами.

«Отделив MoveApps от статической инфраструктуры, мы сделали ее эффективной и масштабируемой в долгосрочной перспективе, — говорит Брайан Стэндли, поддерживающий проект в MPCDF.


Охраняемые территории в Африке слишком малы, чтобы защитить быстро сокращающуюся популяцию стервятников.


Дополнительная информация:
Андреа Кёльцш и др., MoveApps: бессерверная платформа для анализа данных отслеживания животных без кода, движение окружающей среды (2022). DOI: 10.1186 / s40462-022-00327-4

Представлено Обществом Макса Планка

цитата: Система быстро и легко анализирует данные отслеживания животных для быстрой защиты дикой природы (2022 г., 18 июля). .html

Этот документ защищен авторским правом. Несмотря на добросовестное использование в целях частного изучения или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.

Leave a Comment