Ново ново

Могу ли роботи убице помоћи да се спаси Велики баријерски гребен?

Истраживачи у Аустралији користе аутономну технологију за борбу против озлоглашеног тешко штетног штеточина

Илустрација: Дерек Ерцолано

Ја га примећујем бистрог септембарског јутра, док пливам кроз млаке воде око Великог баријерског гребена. Упечатљива морска звезда, боје кабернета и спортских више од десетак руку, загрљаје страну нежно закривљеног гребена корала. Изгледа дивно и опасно, и то не само зато што знам да су дуге бодље које га покривају прекривене отровима.

Ово створење, смештено у двочасовној вожњи бродом од Товнсвилле-а, крај североисточне обале Аустралије, познато је као морска звезда. Иако је ово прво што сам видео, далеко је од самог. Од 2010. године, куга њих, негде у милионима, методички прождре Велики баријерски гребен, што представља још једну у низу егзистенцијалних претњи систему коралног гребена који је већ рањен снажним ураганима и ослабљен ударима изузетно топле воде .

Ни ово није прва епидемија. Од 1962. године, њихова популација је скочила на статус „избијања“ на гребену отприлике сваких 17 година, почевши северно од Цаирнса и ширијући се јужно у таласима, слободно плутајуће личинке које носе струје. Након што се слегну на гребен, трансформишу се у сићушне звезде, које је немогуће уочити. Они не поједу кораљ све док не напуне најмање шест месеци, иако су још мањи од килограма.

Аутор аутор.

Али одатле почињу озбиљно расти и јести, убрзо подсећајући на свог библијског имењака. Морске звезде постају војска која маршира на стомацима истиснутим из њихових уста, варајући танки слој живог корала испод њих, фаворизујући брже растуће кораље, што је најтеже погодило избељивањем изазваним порастом температуре мора.

Све ово је начин казивања: Јасно је да ово створење прије мене мора умријети. Али двојице ронилаца чији је задатак да убију трње крошње дуж овог гребена нигде се не виде. Прије дугог времена нестао је оштар, пецкав негативац. Овде долазе роботи убице.

Два дана раније, стајао сам у јарко осветљеној лабораторији у Брисбанеу, 800 миља низ обалу, држећи Самсунг таблет и планирао циљано убиство. Испред мене је било пет подводних робота, сваки дуг око 2,5 метра и широк 1,5 стопа. Били су обојени жуто и црно, попут стршљенова, и долазили су са убодом убодом: сваки је био способан да нађе и убије морске звезде без људске интервенције. „Ово је РангерБот“, каже Маттхев Дунбабин, ведар роботичар са Технолошког универзитета у Куеенсланду.

Идеја за РангерБот почела је 2005. године, када су Дунбабин и студент направили алгоритам којим су могли да препознају штеточине. Иако је њихов систем тачно идентификовао морске звезде око 67 одсто времена - што се тада сматрало најсавременијим - Дунбабин је био заустављен много практичнијим изазовом: механиком да их убија.

Фотографисање љубазношћу Технолошког универзитета у Квинсленду.

У прошлости су људи испробавали много начина да убију трње венца: ручно их извлачећи с гребена ради одлагања на земљи; испорука струјног удара; сјецкање тијела (само да би се они регенерирали); или убризгавање њихових тела и више од 20 оружја са отровним или киселим хемикалијама - метода погодовала малом броју ронилаца који су у то време радили на одумирању популације морских звезда на популарним туристичким локацијама.

Дунбабин програм могао је препознати морске звијезде, али био је далеко од технологије да их убије. Срећом, није требало. Током 2014. године, истраживачи су открили да раствор добијен од соли и жучи изазива екстремну и смртоносну имунолошку реакцију у трњем круне, избацујући све, осим највеће морске звезде, једним пуцањем од 10 милилитара.

„То је било промена игре“, рекао је Дунбабин. „Кад смо то чули, помислили смо:„ У реду, можемо то поново да прегледамо. “

Он и његове колеге започели су изградњу претходника РангерБот-а, жутог торпедног аутономног возила под називом ЦОТСбот (ЦОТС је акроним за морске звезде од трња). Испод њеног тела била је пнеуматска склопива рука опремљена шприцом за убризгавање раствора жучне соли. У себи је носио два литра раствора, довољно за 200 ињекција по путу.

Да би прикупио слике за обуку система за откривање ЦОТСбота (и помогао да се утврде најбољи углови и локација за испоруку ињекција), Дунбабин је запео ГоПро камере на млазним пушкама ронилаца који чешљају гребен за морске звезде. Дунбабин тим је затим убацио ове и друге слике - укупно више од 100.000 - у модел дубоког учења, који је уз помоћ Дунбабиновог колеге Фераса Даиоуба научио да разликује више наоружану морску звезду од на пример, гранања стагхорн корал.

Аутор аутор.

Развијање аутономног робота убица није прошло без изазова. Слике са интернета, ране рано у развоју вида робота, често су биле оно што је Дунбабин назвао „снимке гламура“, савршено уоквирене и осветљене, пре него што су напола скривене морске звезде намотане око корала на које је робот вероватније наишао. У исто време, тим за роботику желео је да избегне да се опрема заглави у гребену док јуре оне скривене креатуре и одлучили су да се фокусирају на морске звезде које сматрају релативно доступним - односно да има најмање 40 процената свог тела.

ЦОТСбот је развио способност да идентификује ове морске звезде са тачношћу од 99,4 одсто и, према Дунбабину, је испоручио ињекције више од 200 морских риба током свог двогодишњег роботског века. Али ЦОТСбот, за који је потребан и стручњак, дуг више од четири метра и 66 килограма, коштао је доказ концепта, а не коначно средство. Било је време за потпуни редизајн.

Тачан разлог изазавања избијања трна није јасан, али чини се да постоји неколико фактора. Прво, морске звезде брзо расту и обилно се размножавају. Поједина женка може пустити до 65 милиона јаја годишње. Друго, храњиве материје испирање извора попут фарми шећерне трске преплављују обалне воде, обезбеђујући обилну храну за фитопланктон који конзумирају ларве ларве. Коначно, људи су на свим нивоима побеђивали предаторе који једу ове бескраљешњаке. У овим условима изгледа да морске звезде цветају. Велики баријерски гребен, мање.

Међутим, чинило се да је аустралијска влада донедавно споро рјешавала напоре у морским рибама које једу кораље, пошто су опћи изгледи за кораљ постали све страшнији. "Владин програм широке размјере започео је 2012. године, тако да је то двије године након што је започео овај актуални избијање", каже Мари Бонин, помоћница директора програма управљања звијездама крунског трна у Великој управи Баријерског гребена, водство агенција која управља гребеном.

Аутор аутор.

Између 2012. и 2017. године, владин програм контроле круне од трња се састојао од јединственог наменског брода и нема свеобухватне стратегије о којој би се могло говорити. Дјеловала је на сјеверном, туристички тешком подручју, гдје су обучени рониоци хиљаде људи убризгали и убили морске звијезде. Влада је додала други брод у јануару 2017. и ове године ће их донијети укупно осам.

Инспирисан широким усвајањем летећих беспилотних летелица, Дунбабин се запитао: „Можемо ли створити морску дрону?“

Недавно су савезне агенције и универзитети у Квинсленду, држави која граничи с Великог баријерског гребена, креирали толико потребну стратегију, како за вођење контролног програма, тако и за одређивање приоритета истраживања којим се обавјештавају. Еколог Давид Вестцотт помаже у вођењу тих напора, како каже, "тако да ми не трошимо само милионе долара годишње убијајући ствари."

Главни изазов за програм одвикавања јесте да рониоци морају да ревидирају исти гребен изнова и изнова - нешто што Бонин упоређује са "корањем врта" - јер су трновске круне често скривене у лавиринтима стена и кораља и активније су у ноћ. "Чак и када одете на неко место са пуно трњасте вене, можете убити свакога кога видите, али не видите их све", каже Морган Пратцхетт, еколошки гребен који проучава ове морске звезде. "То је велики проблем."

Инспирисан широким усвајањем летећих беспилотних летелица, Дунбабин се питао: „Можемо ли створити морску дрону?“ 2016. године, његов тим на универзитету сарађивао је са фондацијом Велики баријерски гребен и конкурисао за (и освојио) 750.000 америчких долара финансирања из Гоогле-ова филантропска рука. Даље од идеје о роботу убици, предложили су развој јефтиног швајцарског војног ножа за праћење и управљање гребенима, нешто што би могло да управља смртоносним ињекцијама морским псима, као што је то урадио ЦОТСбот, али и да се носи са таквим задацима као истраживање кораља, прикупљање узорака воде и мапирање океанског дна.

Две године касније, рођен је РангерБот. Овај робот, отприлике половине величине и тежине ЦОТСбот-а и једне осмине трошкова, ослања се на три система робот вида: један за идентификацију трнова круне, један за навигацију и један за снимање и надзор слике. То „види“ помоћу једне стерео камере напред и једне према доле, од којих је свака окренута с пар светла, чинећи ноћне мисије сада могућим. Прелазак са пет на шест потисника омогућава боље маневрисање око комплекса деликатног кораља и прецизније позиционирање над морским псима - велика потешкоћа за ЦОТСбот, који није имао бочну контролу. Систем, контролисан путем таблета, је изузетно једноставан за употребу, захтевајући мало формалне обуке. Одстрањиве батерије које могу напајати мисије до осам сати додају још више флексибилности.

Фотографисање љубазношћу Технолошког универзитета у Квинсленду.

„Никада нећемо надмашити људе у смислу њихове спретности, њихове способности да гледају под кораље,“ каже Дунбабин из РангерБот-ових могућности проналажења и убијања звезда, „али оно што бисмо могли учинити је да им пружимо алате који им могу помоћи да повећају висину . "

РангерБот је још увек у фази пробног поступка, али овај пакет функција могао би га учинити идеалним за анкете, пружајући брзо извиђање места где су морске звезде највише концентрисане и помаже контролним тимовима да оптимизирају напоре. Стручњаци такође предвиђају слање робота у дубље или опасније воде како би се избегли ризици за рониоце попут високог притиска, морских паса и крокодила. Тренутно је „РангерБот вероватно најефикаснији као надзорна машина, а не као контролна машина“, каже Вестцотт, који ипак на крају очекује да ће га интегрисати у програм управљања. "Проћи ће доста времена док хиљаде ових ствари буду изнесене на гребену који ће убити морске звезде."

Тренутно Дунбабин има пет робота, а још пет је у раду. Добио је интересовање за пријаве разнолике као што су испитивања морске траве и инспекције за привез. У октобру су он и сарадник освојили приближно 225.000 долара за пројекат обнове кораља, који ће укључивати прилагођавање РангерБот-а семенским оштећеним гребенима са личинкама кораља.

"Мислио сам да ће ме људи ударити због конструкције робота-убице", признао је Дунбабин. Уместо тога, критичари се питају да ли је то довољно убица.

Власти у морском парку приметила је потпуну демонстрацију РангерБот-а крајем октобра, за коју Дунбабин каже да ће наредних месеци довести до још више могућности и нових примена. "Људи су под утиском да та ствар тренутно тренутно убија морске звезде", каже Бонин који се радује што ће наставити да учи о њеном потенцијалу. „Нисмо још увек ту, али то је узбудљива технологија.“

Дан када сам провео снорклинг у близини Товнсвилле-а, два рониоца изгинула су око 70 морских звезда. Али један ронилац, Варрен Хаидон, човек који изгледа задовољно исцрпљен од роњења пет деценија, каже да су слични напори од јануара донели око 700 трњевих круна. Понестало би им времена и хемикалија да убију све морске звезде, рекао је. Када сам видео тај гребен, око 65 процената његовог корала је оштећено, углавном од трња.

С кораљима који се суочавају са толико пријетњи, опоравак није загарантован, али уклањање једне пријетње може повећати њихове шансе. "Кораљи расту спорије", каже Пратцхетт. „Али и даље се надам да ће доћи до опоравка.“

Ипак, неки уопште доводе у питање вредност решавања проблема. Нитко се не претвара да ће програмом одбацивања престати тренутна епидемија, а глобално загријавање је велика за будућност Великог баријерског гребена. Међутим, неколико стручњака каже да се суочавање са проблемом морске звезде осећа као нешто што могу, и треба да ураде. Као што је Пратцхетт рекао, "То није као да ће неко умрети од рака, не лечите његову инфекцију."

Рохан Килби, попут Хаидон-а, двије године одстрањује звјезде са локалном турнејском компанијом. Сумња да би робот могао правилно убризгати морске звезде на правом месту и убити је. „Веома сам, врло скептичан, робот ће то моћи да уради“, каже Килби. Бонин је покренуо исто питање.

"Мислио сам да ће ме људи ударити због конструкције робота-убице", признао је Дунбабин. Уместо тога, критичари се питају да ли је то довољно убица.

Напољу сам на гребену угледао шта је потребно да се убију ове морске звезде, чије ће се домаће популације једнога дана срушити и, ако се ништа не промени, поново покренути циклус. Лебдећи над полицом бледо златног корала, био сам свједок како се Хаидон стално држи док је двапут убацио пиштољ за убризгавање у суморну плаву и црвену морску звијезду. Карактеристична морска звијезда, дугачка више од стопала, није имала очигледне реакције, и гледао сам како Хаидон користи металну куку да је скине с гребена и пусти створење да се тихо сруши до смрти.