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マイクロソフトは、AIが地球の環境問題の解決に役立つよう、より広範な利用が可能になったと述べている。

マイクロソフトは、AIが地球の環境問題の解決に役立つよう、より広範な利用が可能になったと述べている。
シアトルのスノーレパード・トラストは、マイクロソフトのAI for Earthイニシアチブの助成金を受けています。機械学習ツールは、自然保護活動家が希少なネコ科動物の個体数をより正確に把握し、理解するのに役立つ可能性があります。(エマニュエル・ケラー撮影)

ワシントン州レドモンド — ルーカス・ジョッパ氏は、私たちが情報化時代に生きていることに同意する。しかし、彼は現在のテクノロジー時代が、ホモ・サピエンスにばかり焦点を当ててしまわないように願っている。

「地球上の生命に関するあらゆる情報を包含する情報化時代を望んでいる」と、マイクロソフト初の主任環境科学者であり、おそらくテクノロジー業界でこの種の主任は初となるジョッパ氏は語った。

「私たちは、地球上の他の生命体から完全に目を背けた状態で生きることを許してきました」とジョッパは語った。「私たちは自らの危険を顧みずそうしているのです。そして、それは私たちがどこにいるのか、何者なのか、そしてなぜここにいるのかという疑問を抱くことが著しく欠如していることを示しています。」

ジョッパ氏は、マイクロソフトの新しいAI for Earthイニシアチブを率いています。これは、5年間で5,000万ドルの助成金を得て、地球上の人間以外の生物の謎を解明するプロジェクトです。このプロジェクトは、環境保護団体や研究者が人工知能、機械学習、そしてマイクロソフトの様々なクラウドベースのツールを活用して、それぞれの環境保護活動を推進できるよう支援しています。

マイクロソフトの主任環境科学者であり、AI for Earthのリーダーであるルーカス・ジョッパ氏。(写真提供:ルーカス・ジョッパ氏)

このイニシアチブは、昨年12月のパリ気候変動イベントで発足して以来、27カ国と米国25州から112件のプロジェクトに助成金を交付してきました。AI for Earthプロジェクトは、気候、農業、水、生物多様性の4つの重点分野を掲げています。初期のプロジェクトの中には、画像認識ツールと音声認識ツールを用いた野生生物の個体数調査を目的とするものもあります。また、このグループは、米国の土地利用を示す詳細な地図を作成するツールも開発しました。

このプロジェクトは、このテクノロジー大手の多数の部門や製品を横断的に扱うという点で異例であり、CEOのサティア・ナデラ氏と社長のブラッド・スミス氏が推進する全社的な協業体制に合致するものです。マイクロソフトは今月初め、同様のAI for Accessibilityイニシアチブを発表しました。このイニシアチブは、5年間で2500万ドルの予算を投じ、障がいのある人々の支援に重点を置いています。

先週、マイクロソフトはレドモンド本社で開催されたカンファレンスに、AI for Earthの助成金受給者数名を招きました。彼らは、同社のクラウドベースサービス部門であるAzureを通じて利用できる最先端のツールやサービスに関するトレーニングを提供しました。

この提携はマイクロソフトにとって、好意的な宣伝効果や環境分野の新規顧客の開拓といったメリットがある一方、助成金受給者らは、保全科学においてテクノロジーによる画期的な進歩が起こる可能性が本当にあると述べている。

シアトルの Snow Leopard Trust は、マイクロソフトと協力し、見つけるのが難しい中央アジアのネコ科動物の個体数と生息場所を推定するツールを開発しています。

この非営利団体は、カメラトラップを用いて、ヒョウの岩だらけの山岳地帯の生息地から約130万枚の画像を撮影しており、毎年50万枚以上の画像を集めることを目指しています。しかし、カメラは様々な動きや他の動物の動きによって作動するため、うまくカモフラージュされたヒョウの姿が実際に写っているのは、わずか5%程度です。

これは「風に吹かれるヤギと草に関する最大級のデータセット」の一つだと、非営利団体を支援しているマイクロソフトのソフトウェアエンジニア、マーク・ハミルトン氏は冗談めかして語った。

既存の画像を精査するには、人力で約19,500時間かかります。そこで、トラストとマイクロソフトは、写真を自動的に選別する「脳のようなアルゴリズム」を用いたディープラーニング技術を採用しました。エンジニアたちは、ユキヒョウの識別精度を95%近くまで高めた、スケーラブルな画像認識プログラムを開発しました。

中央アジアの自然生息地にいるユキヒョウ。(モンゴルのユキヒョウ保護財団 / ユキヒョウ・トラスト撮影)

ハミルトン氏はさらに、ユキヒョウが特に好んで集まる人気のスポットを強調表示するライブダッシュボードも作成した。

ユキヒョウの生息地は12か国に広がり、その広さはテキサス州の2倍以上に及びます。自然保護活動家たちは、野生のユキヒョウは3,900頭から6,500頭いると考えています。

「その数字が何であるか誰も知らないというのは紛れもない事実だ」と、スノーレパード・トラストの理事長でマイクロソフトの主席プログラムマネージャーを務めるレティック・セングプタ氏は語った。

動物保護に関する重要な決定が、あまりにも少ないデータに基づいて行われていることを擁護者たちは懸念している。高度な新しい分析ツールが、この問題の解決に役立つ可能性がある。

「保全のための資金をどこに投入するかについて予測モデルを作成できます」とセングプタ氏は述べた。

AI for Earthからのシード助成金は少額で、通常は5,000ドルから15,000ドル程度ですが、より大規模なプロジェクトにはより多額の助成金が支給されます。ユキヒョウ保護活動の一部は、このイニシアチブ開始前に無償で行われており、現在、同団体は15,000ドルの助成金を受けています。

科学者たちは、ピュージェット湾に頻繁に現れるシャチの保護に尽力しています。この成体と子シャチの写真は、サンファン諸島沖で撮影されました。(SeaDoc Society Photo)

1万ドル規模のAI for Earthプロジェクトの一環として、絶滅危惧種のピュージェット湾地域のシャチを研究する科学者たちは、多くの非営利団体、政府機関、そして学術機関の研究者からデータと画像を集め、クラウド上に保存することで共同研究を促進しています。これまで、科学者たちは巨大な添付ファイルをメールで送信したり、USBドライブを回覧したりしていました。

それぞれの研究グループは、シャチの体重を示す航空写真、毒性汚染を測定するための脂肪サンプル、妊娠の有無を調べるための糞便サンプル、海洋汚染物質の調査など、シャチに関する独自の情報を収集しています。これらの情報をすべて統合することで、現在76頭いるシャチの詳細な健康状態プロファイルを作成できる可能性があります。

自然保護活動家たちは、好物のキングサーモンの減少に加え、汚染物質や船舶の往来、騒音の影響で個体数が減少しているシャチの保護に取り組んでいます。多くの要因が絡み合っているため、特定の場所でのサケ漁の削減がどのような効果をもたらすのか、あるいはシャチの餌場における船舶の航行制限が有効なのかどうかを見極めることは困難です。

「データが集中管理され、計算能力があれば、こうした質問は簡単にできる」と非営利団体シードック協会の科学ディレクター、ジョー・ゲイダス氏は語った。

ゲイドス氏はデータ収集作業の調整役​​を務めている。保全活動にさらなる技術力を投入することの影響はまだ分からないものの、ゲイドス氏はこの分野に大きな変化をもたらすと期待している。

「これは野生個体群の管理におけるパラダイムシフトとなるだろう」とゲイドス氏は語った。

しかし、多くの環境団体は資金不足で、技術的な専門知識も不足しています。ジョッパ氏は、彼のチームはこうした限界を認識しており、技術導入がコストやスキルの面で障壁となるべきではないと述べています。

「機械学習の素晴らしい点は、コストの多くが初期投資で済むことです」と彼は言った。「重要なのは、データを集めてモデルをトレーニングすることです。」

アップデートや変更にかかるコストは削減され、Microsoftは様々な組織が利用できるツールの開発と微調整を継続していく予定です。クラウドの強みは、戦略的に活用することでコストを抑えることができることです。

ジョッパ氏は、以前 7 年間以上に渡り Microsoft Research で計算生態学者として勤務しており、AI for Earth を立ち上げる前から環境分野の有力者を何人か知っていました。

「私たちはそうした人々が誰なのかをよく知っています。そして、彼らを実際に助けられるだけの技術が進歩するのを待ち望んできました」と彼は言った。「そして、私たちは今まさにその段階にいると感じています。」

「このテーマが10年間も研究室に放置されていたのは、誰も関心を示さなかったからではありません。準備が整っていなかったから放置されていたのに、今は準備が整っているのです」と彼は言った。「ただ準備が整っただけなのですが、それでも準備はできているのです。」