كاميرات المراقبة الذكية القائمة على الذكاء الاصطناعي

الدوائر التلفزيونية المغلقة الذكية القائمة على الذكاء الاصطناعي هو نظام علمي لإدارة السلامة يستخدم تقنية التعلم العميق للتحكم في حالات الطوارئ من خلال تحليل الصور في الوقت الفعلي. ومن خلال التعرّف على أنماط السلوك غير الطبيعي وتحليلها، مثل الاقتحام والصراخ والتجول وما إلى ذلك، يتم إرسال بث تحذيري على الفور إلى الموقع وتسليمه إلى نظام التحكم، بعد الاستجابة لحالات الطوارئ.
بالإضافة إلى ذلك، في حالة المتنزهات الوطنية البحرية/الساحلية ذات المخاطر العالية لحوادث السلامة بسبب المد والجزر، يتم إصدار بث أوقات المد والجزر تلقائيًا إلى الموقع. تم تركيب الدوائر التلفزيونية المغلقة الذكية في عام 2020 ويجري تشغيلها حالياً في 89 مكاناً في 15 متنزهاً وطنياً.

أهم عامل تمكين هو اختيار الموقع الأمثل حيث يمكن تشغيل المعدات بفعالية. وقد تم تركيب كاميرات المراقبة الذكية من خلال اختيار المناطق التي وقعت فيها حوادث الغرق بشكل متكرر في الماضي. ومن عوامل النجاح الأخرى وجود مجموعة من الأنظمة للتعامل مع حالات الطوارئ. عندما يتم تفعيل نظام الإنذار الذكي، يقوم مركز التحكم العام في المقر الرئيسي للشركة الوطنية للخدمات البحرية بالتحقق من البث المباشر لاستيعاب الموقف بسرعة ومن ثم تتوجه فرق الإنقاذ في المتنزهات الوطنية على الفور لبدء عمليات الإنقاذ.

كاميرات المراقبة الذكية القائمة على الذكاء الاصطناعي هي نظام علمي لإدارة السلامة باستخدام تقنية التعلم العميق. ومن أجل تحسين دقة التعلم العميق باستمرار، يواصل الخبراء صيانة البرنامج وتقديم الدعم الفني في الميدان حتى يمكن إدارته بثبات. ومع تراكم البيانات الخاصة بالتعلم العميق، من المتوقع أن يرتفع مستوى تشغيل النظام. واستنادًا إلى هذه الإنجازات والقيود، من الضروري تحسين العديد من كاميرات المراقبة التي تمت مراقبتها من قبل القوى العاملة باستخدام هذه التقنية المبتكرة تدريجيًا فيما يتعلق بنظام إدارة السلامة في KNPS.

أداة تقييم أثر التنوع البيولوجي (BiA)

ولتمكين الاستفسار التلقائي والفوري عن تقييم أثر التنوع البيولوجي، تم تطوير أداة BiA لتسهيل خدمات الاستفسار لمخططي الأراضي والأطراف المعنية الأخرى عبر منصة Azure. تعمل أداة BiA من خلال تراكب موقع أو منطقة الاستفسار (أو مشاريع البناء القائمة) مع طبقات جغرافية متعددة بما في ذلك توزيع الأنواع ونطاق المناطق المحمية للتحقق مما إذا كان الموقع أو المنطقة ضمن مسافة معينة (على سبيل المثال، 3 كم أو 5 كم) من موائل الأنواع المهددة بالانقراض و/أو المناطق المحمية وقد تتسبب في التأثير على موائل الأنواع المهددة بالانقراض و/أو المناطق المحمية. وتوضح تقارير التقييم المخاطر البيئية والبيئية لمشاريع البناء لصانعي القرار ويؤمل أن تشجعهم على أخذ التنوع البيولوجي في الاعتبار.

جدول زمني موجز لأداة BiA:

  • أبريل-يونيو 2020: تشكيل الفريق وتوصيل المتطلبات وخطة تطوير النظام
  • يوليو - سبتمبر 2020: تطوير الأداة
  • أكتوبر 2020: الاختبار التجريبي والتطبيق والنشر
  • (قيد الإعداد) أبريل-سبتمبر 2022: ترقية النظام
  • سنوات من تراكم جمع البيانات والتفكير المستمر في مناهج تطبيق البيانات.
  • الأساس النظري والتقني المتراكم من البحوث طويلة الأمد وممارسة الحفظ.
  • الترويج لأداة BiA لمستخدميها المحتملين، مثل الحكومات والمستثمرين والمؤسسات.
  • تتبع تشغيل الأداة وملاحظات المستخدمين لابتكار المزيد من التطوير للأداة.
  • تطبيق البيانات هو الخطوة الأولى في سير عمل البيانات بالكامل، حيث تتحول البيانات إلى معلومات قيّمة لأصحاب المصلحة. يجب أن تراعي تقارير تطبيق البيانات الفعالة الجمهور (على سبيل المثال، أن تكون موجزة ومركزة).
  • إن اكتمال التطوير والإصدار ليس الخطوة الأخيرة للأداة. كما أن العثور على المستخدمين المحتملين وإقناعهم باستخدام الأداة أمر مهم للغاية. يجب استخدام الأداة لتوفير أكبر قدر من القيمة.
منصة تصور بيانات المواطنين العلمية

خلال حملات مراقبة الطبيعة، يُدعى المواطنون العلماء إلى مراقبة الحياة البرية وتسجيلها في الوقت المناسب، الأمر الذي لا يعزز العلاقة بين المواطنين والطبيعة فحسب، بل يعمل أيضًا كمصدر بيانات واعد لتوزيع الأنواع. تتدفق بيانات سجلات الأنواع التي يجمعها المواطنون العلماء عبر الاستبيان عبر الإنترنت تلقائيًا إلى قاعدة بيانات منصة التصور (بعد تنظيف البيانات وفحصها يدويًا بشكل دوري) وتتحول إلى مخططات وخرائط مرئية بديهية وجذابة (نوعان: مكانية ومكانية وزمانية) عبر Power BI. توفر المنصة، بنسختيها على الويب والهاتف المحمول، تغذية راجعة في الوقت الفعلي لجهود المواطنين العلماء في مراقبة الطبيعة، مما يعزز شعورهم بالإنجاز ويحفز مشاركتهم المستقبلية في أنشطة مراقبة الطبيعة. وعلاوة على ذلك، نظرًا لأن المنصة تدمج حملات متعددة لمراقبة الطبيعة مع روابط لمقالات على شبكة الإنترنت حول تحليل محدد لكل حملة، فإنها تقدم مجموعة واسعة من المعارف المتعلقة بالتنوع البيولوجي وتتيح "مراقبة الطبيعة الافتراضية" للمواطنين للتعرف على الحياة البرية في مناطق أخرى.

جدول زمني موجز للمنصة

  • يناير-فبراير 2021: تشكيل فريق، وتحليل التحليل، ووضع المخطط
  • مارس - يونيو 2021: تطوير قاعدة البيانات والمنصة
  • يوليو - أغسطس 2021: اختبار تجريبي
  • سبتمبر 2021: بدء البث المباشر والترويج
  • استبيان لجمع البيانات مصمم بشكل جيد وآلية لتنظيف البيانات تلقائيًا لضمان جودة البيانات وفحصها يدويًا بشكل دوري (عادةً مرة واحدة في الموسم) لضمان واقعية البيانات.
  • اختيار أساليب التصور والتصميم الجمالي بمشاركة العلماء المواطنين.
  • تقنية PowerBI.
  • تشغيل وصيانة مجتمع العلماء المواطنين على موقع وي تشات.
  • كمنتج توعوي عام، لن يكون هناك الكثير من الجهد لتلميع المحتويات والتصميم الجمالي لجعل المنصة سهلة الاستخدام وجذابة.
  • إن إشراك المستخدمين في مرحلة التخطيط وجمع أفكارهم مفيد جداً لتحديد احتياجات المستخدم.
  • يجب أن تكون الاستبيانات مصممة بشكل جيد ويجب أن يكون المواطنون العلماء مدربين بشكل جيد قبل تسجيل البيانات. وإلا فمن السهل التسبب في فقدان البيانات.
نظام إدارة بيانات مصيدة الكاميرا

لتسريع سير عمل بيانات مصيدة الكاميرا، يجري تطوير نظام لإدارة البيانات عبر الإنترنت إلى جانب أدوات قائمة على التطبيقات والتعرف على الصور بالذكاء الاصطناعي بدعم من الشركاء التقنيين، والذي يتكون من

  • تطبيق مساعد مراقبة مصيدة الكاميرا القائم على المجتمع المحلي: يسمح التطبيق للمراقبين المحليين بتسجيل الوقت وموقع إعداد/التقاط مصيدة الكاميرا تلقائيًا عبر النظام العالمي لتحديد المواقع، مما يوفر العملية المرهقة لجمع البيانات من المراقبين المحليين وإدخال البيانات يدويًا. (المخطط: يونيو 2019، التطوير: أكتوبر 2019-فبراير 2020، التجربة والاستخدام: مارس - أكتوبر 2020)
  • نماذج التعرف على الصور بالذكاء الاصطناعي: تساعد نماذج الذكاء الاصطناعي في الكشف عن الحيوانات وتحديد الأنواع في صور مصيدة الكاميرا، مما يقلل بشكل كبير من عدد الصور التي تحتاج إلى تحديد بشري ويعزز كفاءة معالجة البيانات.
    • تم تدريب سلسلة من نماذج الذكاء الاصطناعي و/أو اختبارها مع الشركاء التقنيين، بما في ذلك نموذج PU & PKU ResNet18 (2018)، ونموذج MegaDetector (اختبار فقط، 2020)، ونموذج MindSpore YOLOv3 (2021).
  • منصة إدارة البيانات عبر الإنترنت: يتم تحميل معلومات مصيدة الكاميرا التي تم جمعها عبر التطبيق مع الصور إلى قاعدة بيانات سحابية منظمة. لا تدعم منصة إدارة البيانات تحديد الأنواع عن طريق الذكاء الاصطناعي والبشري فحسب، بل تتيح أيضًا البحث عن البيانات العالمية وتقارير الإحصاءات. (المخطط: أبريل - أغسطس 2021، التطوير: سبتمبر 2021 - يونيو 2022، التجربة والاستخدام: يوليو 2022)
  • مراجعة منهجية لسير العمل الحالي لبيانات مصيدة الكاميرا وترجمة ذلك إلى احتياجات تطوير النظام التقني
  • نماذج مفتوحة المصدر وجيدة الأداء للتعرف على صور مصيدة الكاميرا بالذكاء الاصطناعي
  • موارد سحابية لحوسبة الذكاء الاصطناعي وتخزين البيانات وما إلى ذلك.
  • جولات من الاستخدام التجريبي والتغذية الراجعة لإصلاح الأخطاء وتحسين قابلية استخدام النظام
  • لم تُبنى روما في يوم واحد. وبسبب ضيق الوقت والموارد، اضطررنا إلى تقسيم النظام إلى وحدات مختلفة وتطوير الوحدات خطوة بخطوة. نحن نعتقد أن كل وحدة بحد ذاتها يمكن أن تعزز خطوة أو أكثر من خطوات سير العمل لدينا، وقد استفدنا من الوحدات قبل دمجها في النظام الكامل. ومع ذلك، من المهم أن يكون لدينا منظور شامل في البداية ووضع خطط طويلة الأجل للتكامل النهائي للنظام.
  • لا يمكن أن يكون النظام مثاليًا منذ البداية. عندما ظهر التطبيق لأول مرة وتم استخدامه في أحد المجتمعات، لم يعمل كما توقعنا وأبلغ المراقبون المحليون عن أنواع مختلفة من الأخطاء. قمنا بجمع الملاحظات وتحليلها لتحسين تصميم واجهة المستخدم ووظائف التطبيق.
التدريب وبناء القدرات

تدريب الموظفين مهم لضمان التنفيذ الفعال للحل ونجاحه على المدى الطويل. إعطاء الأولوية للتدريب أثناء مرحلة التصميم والنشر، وكذلك بعد النشر لضمان استمرار استخدام الحل.

  • يعمل المسؤولون الفنيون أو الأبطال الذين يقودون التدريب والاستخدام على أرض الواقع على تحسين فرصة النجاح.
  • استخدم أدوات إعداد التقارير المؤسسية لتتبع مشاركة المستخدمين واستخدامهم لتحديد متى وإذا كانوا لا يستخدمون التطبيقات كما هو مخطط لها. حدد سبب وجود مشكلة، واعمل معهم للتغلب على المشكلة.
  • يمكن أن تمثل الحواجز اللغوية مشكلة ويجب أن تكون النماذج بسيطة لجمع البيانات بفعالية.
  • لا ينبغي أن يُنظر إلى التدريب على أنه عملية لمرة واحدة بل يجب أن يكون عملية مستمرة.
  • إن دوران الموظفين هو حقيقة واقعة، وتحتاج المؤسسات إلى ضمان الاستمرارية من خلال تدريب أكثر من موظف كبير على مختلف عمليات سير العمل وإدارة ArcGIS Online.
  • يمكن لشركاء التنفيذ أن يجعلوا التدريب والدعم طويل الأمد للحل أكثر قابلية للإدارة.
تصميم مهام سير العمل ونشرها

يوفر ArcGIS Online إطاراً آمناً ومرناً لنشر التطبيقات المفيدة ودمج تكنولوجيا الحفظ الأخرى لدعم تدفقات العمل المتعلقة بكل مبادرة يتم تنفيذها من قبل منطقة محمية بشكل شامل. ويشمل أساس جميع تدفقات العمل أدوات لجمع البيانات مثل نماذج المسح المتنقلة (Survey123)، وتصور البيانات (لوحات المعلومات أو تطبيقات الويب)، والتحليلات، وإعداد التقارير. بالإضافة إلى ذلك، يمنحك أطلس ArcGIS Living Atlas of the World إمكانية الوصول إلى أهم مجموعة من المعلومات الجغرافية من جميع أنحاء العالم لدعم سير عملك، ويشمل ذلك أحدث صور الأقمار الصناعية والمنتجات مثل فقدان الغابات.

هناك العديد من مهام سير العمل المعدة مسبقًا للمبادرات التي يمكن تفريغها وتنفيذها على الفور. تشمل هذه المبادرات ما يلي:

  • تتبع النشاط غير القانوني.
  • مراقبة الحياة البرية.
  • التخفيف من تعارض الحياة البرية.
  • صيانة البنية التحتية للمنتزه.

مهام سير العمل قابلة للتهيئة وتسمح للمستخدمين بتخصيصها بناءً على احتياجاتهم. وبدلاً من ذلك، يمكن للمؤسسات الوصول إلى جميع اللبنات الأساسية اللازمة لتطوير تدفقات عمل جديدة تماماً لمبادراتها الخاصة، مثل مبادرات التوعية المجتمعية أو مبادرات المشاركة العامة.

  • الاستماع إلى الممارسين في الخطوط الأمامية والعمل معهم لفهم المشكلة وتحديد المتطلبات قبل تصميم سير العمل ونشره.
  • هناك العديد من التطبيقات القابلة للتهيئة المتاحة على ArcGIS Online، وفهم كيفية عملها وكيفية ارتباطها ببعضها البعض أمر بالغ الأهمية في تطوير سير عمل فعال.
  • اتبع استراتيجية التصميم والنشر والتشغيل والمراجعة لتطوير سير العمل وتعظيم أثره.
  • وضع نماذج أولية واختبارها قبل طرحها.
  • وضع الإجراءات والمبادئ التوجيهية الأساسية.
  • اتبع أفضل الممارسات والاتجاهات.
  • الخبرة في ArcGIS مفيدة للغاية، وبدلاً من ذلك استخدم شركاء التنفيذ لجعل العملية أسهل وأكثر فعالية.
  • استفد من مجتمع ArcGIS وموارد التدريب عبر الإنترنت.
نشر النواتج

من أجل إلزام فرق البحث-الممارسة في مختبر مكان التراث على أساس تطوعي، كان من الضروري إنشاء إنتاج مخرجات ملموسة تكون مفيدة للأفراد والمؤسسات والأماكن التراثية. اقترح مختبر مكان التراث تطوير ونشر جداول الأعمال البحثية الناتجة عن العملية، ونشر عدد خاص في مجلة إدارة التراث الثقافي والتنمية المستدامة (إميرالد) وهي خطوة مهمة للأكاديميين، وإنتاج حلول الطبيعة والثقافة لنشرها على موقع بانوراما.

- يدير البرنامج مجتمع بانوراما الطبيعة والثقافة;

- المركز الدولي لدراسة صون وترميم التراث الثقافي (ICCROM)، الشريك المنفذ الرئيسي، هو نفسه مؤسسة بحثية ولديه منشورات داخلية;

- الشراكة التي أقيمت مع مجلة إدارة التراث الثقافي والتنمية المستدامة (Emerald) لتطوير العدد الخاص.

تضيف عملية نشر المخرجات إلى عملية ورش عمل الحاضنة على الإنترنت، لذلك من المهم حساب توقيت كلتا العمليتين، وكذلك حساب الموارد اللازمة لأعمال التحرير والمتابعة. يجب تحديد ذلك قبل البدء في التنفيذ.

التقييم التعاوني لفعالية إدارة ممتلكات التراث العالمي بشكل تعاوني

اختبر مختبر مكان التراث المفاهيم والأدوات التي يجري تطويرها في إطار مختبر مكان التراث العالمي أو بالتعاون معه، بما في ذلك إطار المعرفة لإدارة التراث العالمي، ومجموعة أدوات تعزيز تراثنا 2.0 (EOH 2.0)، بالإضافة إلى قاعدة بيانات دراسات الحالة لمجتمع بانوراما الطبيعة والثقافة (https://panorama.solutions/en/portal/nature-culture). لغرض تطوير جداول أعمال البحوث التي تقودها الممارسة لممتلكات التراث العالمي، اقترح مختبر مكان التراث أن يعمل كل فريق من فرق البحث والممارسة على مهام بين ورش العمل التي تم تقديمها لاحقاً. وقد صمم تسلسل المهام لتغذية إنتاج جداول الأعمال البحثية لكل ممتلكات التراث العالمي، باستخدام الأدوات 1 و2 و4 من مجموعة أدوات تقييم فعالية الإدارة. قامت الأفرقة بتقييم الفهم المشترك للقيم والسمات وترتيبات الحوكمة والعوامل المؤثرة على الأماكن التراثية الخاصة بهم، مما سمح بتحديد قضايا الإدارة وأولويات البحث.

- يعمل البرنامج حالياً على تطوير عدد من الأدلة والأدوات لدعم إدارة ممتلكات التراث العالمي. وقد أمكن اختبارها خلال المرحلة التجريبية لمختبر مكان التراث.

- وقد سهلت مشاركة مؤلفي هذه الكتيبات والأدوات في المشروع، وكذلك من الممارسين الذين طبقوا هذه الأدوات على مواقعهم هذه العملية.

- تم إنشاء الأدلة والأدوات لاستخدام مديري التراث العالمي والأماكن التراثية الأخرى، وكان من الصعب فهمها من قبل الباحثين. ومع ذلك، وخلال عملية استخدام الأدوات، ساعدت الباحثين على فهم الإدارة عن كثب، وتحديد احتياجات الإدارة والاحتياجات البحثية بناءً على المشاكل على أرض الواقع، والتواصل بشكل أوثق مع المواقع.

- كان العمل التعاوني بين الباحثين ومديري المواقع لتقييم فعالية الإدارة أساسيًا في تعزيز الشراكات بين البحث والممارسة، ومكّن من استهلال مشاريع وخطط محتملة جديدة ضمن الأفرقة.

ورش عمل حاضنة الأبحاث والممارسات عبر الإنترنت

عمل مختبر مكان التراث كحاضنة لجداول أعمال بحثية تقودها الممارسة لثمانية مواقع للتراث العالمي، مما عزز قنوات تأثير البحوث على إدارة المواقع وإدارة المواقع للتأثير على البحوث من خلال تنفيذ 6 ورش عمل عبر الإنترنت من 3 جلسات مدة كل منها 3 ساعات عقدت على مدى 7 أشهر. خلال ورش العمل هذه، تم استكشاف قضايا إدارة المواقع بشكل تعاوني لتمكين الباحثين من اختبار النظريات والمنهجيات مع مديري المواقع العاملين على أرض الواقع. تمكن الباحثون من الوصول إلى مواقع التراث العالمي واكتساب فهم متعمق للاحتياجات المحلية. أصبح مديرو المواقع على دراية بأساليب البحث وشاركوا في وضع جداول أعمال بحثية لأماكن التراث العالمي الخاصة بهم. قدم أكثر من 30 متحدثًا ضيفًا من خلفيات مختلفة، بما في ذلك باحثون وممارسون ومسؤولون وخبراء دوليون مدخلات حول مواضيع محددة تم تطويرها في كل ورشة عمل. قدم الميسّرون مدخلات للتفكير والتغذية الراجعة للفرق حول تطوير المهام التي أدت إلى إنتاج جداول أعمال بحثية.

- وبسبب جائحة كوفيد-19، تحوّل مشروع "دليل الصحة العالمية" إلى الأنشطة عبر الإنترنت، مما أتاح مشاركة الباحثين والممارسين والخبراء من جميع أنحاء العالم.

- كان الإعداد عبر الإنترنت مألوفًا بالفعل لمعظم المشاركين في المشروع، بما في ذلك استخدام التطبيقات التفاعلية التي سمحت بتبادل أوثق.

- على الرغم من أن المشاركين كانوا معتادين على الإعداد عبر الإنترنت، إلا أنه كانت هناك قيود تتعلق بتنسيق المناطق الزمنية (في وقت مبكر جدًا بالنسبة للبعض، ومتأخر جدًا بالنسبة للبعض الآخر)، وبالتالي، يمكن تنفيذ مثل هذه الأنشطة بشكل أفضل على المستوى الوطني أو الإقليمي.

- كانت المشاكل التقنية المتعلقة بالاتصال بالإنترنت والوصول إلى الأجهزة موجودة في كل ورشة عمل، مما حد من المشاركة الفعالة لبعض الأشخاص المشاركين في المشروع.

- كان عدم وجود اتصال مادي يمثل تحديًا، ومع ذلك، فقد أتاح الإعداد عبر الإنترنت أنواعًا أخرى من التبادل والاتصال وتوسيع الشبكة (يمكن مشاركة المزيد من الأشخاص، ويمكن للفرق تنظيم عملها في غرف الدردشة الافتراضية والفصول الدراسية).

نقل أسماك بركة بهرومب بهرومب

وبمجرد إنشاء البرك، تم تنظيم جولات لأعضاء إدارة نيفادا للحياة البرية وخدمة الأسماك والحياة البرية الأمريكية، وهي وكالات شريكة حكومية وفيدرالية مسؤولة عن التصاريح.

أسماك بركة باهرومب التي تم اصطيادها ونقلها بالشاحنات في أحواض معزول ومُهوى من حوض أكبر بكثير يقع في سبرينغ فالي، نيفادا.

وقد أدت التحديثات والجولات المنتظمة لأعضاء "فريق تنفيذ استعادة أسماك البركة في بهرومب الفدرالية" إلى قبول المشروع والتعاون مع شركاء الولاية والشركاء الفدراليين.

وعلى الرغم من أن الأمر استغرق سنوات للوصول إلى هذه النقطة، إلا أن تلك السنوات استغرقت سنوات طويلة في إرساء أسس متينة للنجاح وتعزيز الشعور بالانتماء للمجتمع والشراكة. وقد أدى هذا المشروع المبتكر إلى ردود فعل إيجابية كبيرة من الصحافة المحلية ووسائل التواصل الاجتماعي.