Künstliche Intelligenz ermöglicht Gesichtserkennung bei Braunbären

Kamerafallen spielen eine wichtige Rolle bei der systematischen Erfassung von Wildtieren. Bei der Auswertung der Aufnahmen könnte künstliche Intelligenz helfen: Ein neuentwickeltes Programm erkennt auf Fotos die Gesichter von Braunbären – und bald vielleicht auch von anderen Arten.

von Niklas Kästner

Braunbären lassen sich auf Aufnahmen von Kamerafallen ohne technische Hilfe nur schwer individuell erkennen
Braunbären lassen sich auf Aufnahmen von Kamerafallen ohne technische Hilfe nur schwer individuell erkennen (Foto: Per Harald Olsen via Wikimedia Commons, Lizenz: CC BY-SA 4.0, zugeschnitten)

Eine wichtige Grundlage des Wildtiermanagements ist das Monitoring, d.h. die systematische Erfassung und Beobachtung einer Population. Dabei haben sich Kamerafallen als enorm hilfreich erwiesen, die durch Bewegungs- oder Temperaturreize ausgelöst werden. Allerdings: Auf den Aufnahmen lassen sich einzelne Tiere meist nur schlecht voneinander unterscheiden – es sei denn, man hat sie zuvor entsprechend markiert. Das wiederum lässt sich aber bei vielen Arten nur mit großem Aufwand umsetzen.

Hier eröffnet der technische Fortschritt eine neue Möglichkeit: Auf künstlicher Intelligenz basierende Gesichtserkennungs-Software. Für einige Affenarten existieren solche Verfahren bereits. Ein Forschungsteam hat nun erstmals ein entsprechendes Programm für Braunbären (Ursus arctos) entwickelt.

Das Programm

Das Programm des Teams um Melanie Clapham und Chris Darimont basiert auf einem als „Deep Learning“ bezeichneten Verfahren. Dabei werden künstliche neuronale Netze anhand von Beispielen trainiert. So lernen sie, eigenständige Entscheidungen auf der Grundlage bestimmter Kriterien zu treffen.

Die Wissenschaftler*innen sammelten für die Entwicklung ihres Programms 4.675 Fotos von 132 Braunbären aus Forschungsgebieten in Alaska und Kanada. Mit einem Großteil dieser Auswahl trainierten sie die Software. Mit den restlichen Bildern testeten sie anschließend, ob das Programm die Gesichter der Bären zuverlässig zuordnen würde. Dies war der Fall: Auf fast jedem Foto wurde das Gesicht korrekt erfasst und bei 83,9 Prozent gelang die Identifikation des abgebildeten Tiers.

Fazit

Das Programm zur Gesichtserkennung könnte das Wildtiermonitoring erheblich erleichtern. Und zwar nicht nur bei Braunbären: Die Wissenschaftler*innen sind zuversichtlich, dass ihre Software nach entsprechendem „Training“ auch bei anderen Arten erfolgreich eingesetzt werden kann. Besonders bemerkenswert: Das Programm inklusive des Quelltextes ist frei zugänglich und kann kostenlos genutzt werden.

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Zur Fach-Publikation:
Clapham, M.; Miller, E.; Nguyen, M. & Darimont, C. T. (2020): Automated facial recognition for wildlife that lack unique markings: A deep learning approach for brown bears. Ecology and Evolution.

Wenn Sie auf diesen Artikel verweisen möchten, können Sie das zum Beispiel so tun:
Kästner, N. (2020): Künstliche Intelligenz ermöglicht Gesichtserkennung bei Braunbären. ETHOlogisch – Verhalten verstehen (www.ethologisch.de, abgerufen am [Datum]).

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