開源智慧，尋雪豹仙蹤
巖際雲開青益顯，峯頭寒重雪難融。“世界屋脊”轟然隆起，於蒼莽的雪山和草原中，三江源如神秘久遠的母神，孕育出長江、黃河和瀾滄江滋養四方文明；同時，她還是高原生物多樣性最集中的庇護所，雪豹、藏羚羊、野犛牛、藏狐、黑頸鶴等多達69種國家重點保護野生動物在此安居。
雪豹，因生活在雪線以上而得名，作為該區域內食物鏈頂端的捕獵者，被譽為“雪山之王”。“王”的貴氣，在於通身的灰黑色艾葉斑紋，在於它遊走於峭壁間矯若驚鴻的英姿，更重要的是，它是高原生態系統的旗艦物種，也是判斷生態健康與否的風向標。
（雪豹）
目前，世界自然保護聯盟（IUCN）初步估計全球現存雪豹不到八千隻。全球雪豹棲息地中有六成分佈於中國境內。據模型估算，中國大約擁有4500只雪豹。山水自然保護中心成立於2007年的公益組織，致力於青藏高原、西南山地及城市周邊的物種和棲息地的保護，早在2009年就開始開展對雪豹及高原生態系統的長期監測與保護，積累了多年的研究與實踐經驗，工作範圍覆蓋多個雪豹分佈區，並持續關注雪豹保護行業的發展。
山水的動保研究人員提到，雪豹領地意識極強、分佈分散，喜歡晝伏夜出，捕獵遊走的範圍廣闊（有時能達到200平方公里）且人跡罕至，因此難覓其蹤，針對雪豹的科研保護工作難度極高。
AI識別，解放動物學家的眼與腦
為了觀察到像雪豹這樣行蹤隱秘的物種，同時減少對它們正常活動的干擾，動保研究人員通常會在其棲息地內長期架設紅外相機，一旦有動物從鏡頭前經過被紅外線感應到，就能拍下它的照片和視頻。
（紅外相機拍到的雪豹）
保護工作者根據這些圖像素材，先要識別物種：拍到的是不是雪豹？此外，由於雪豹身上的斑點就像人的指紋一樣獨一無二，自帶“身份證”，保護工作者還需要辨認雪豹們分別是誰、在某一天經過了哪個紅外相機，據此推測當地一共有多少隻雪豹、瞭解每隻雪豹的活動範圍、甚至有機會觀察到雪豹的捕食、育幼等行為。這些零碎的信息最終會被整合到數據庫中，用於長期的物種研究，以制定有效的保護策略。
先前，這種研究方法的最大痛點在於過度依靠人工，不能快速高效地把紅外相機獲取到的素材轉化成科研成果。
（山水自然保護中心野外工作）
首先需要保護工作者或當地牧民監測員跋涉到相機架設點去取回相機內存卡，再把卡里的圖像素材導到設備端以進行後續的處理和分析。雪豹棲息地的地形條件險峻、人跡罕至、通訊信號覆蓋不穩定，人工安放和回收相機的過程費時費力。
在數據處理階段，也需要靠研究人員的肉眼來“找不同”。且不論雪豹通常在光線昏暗的夜晚和拂曉出來活動，它們身上的保護色還與高原裸岩高度相似，能毫不費力地“融入背景板”，在噪點較高的畫面中大大增加了分辨難度。更讓人頭疼的是，多台紅外相機常年持續拍攝，產生的圖片信息數量龐大。山水自然保護中心佈設的紅外相機們每個季度會在野外拍攝450G的照片或視頻，更直觀地來算：一個項目點每年回收50萬張照片，只靠人工識別就得花上約300個小時，也就是讓一個人連續37天每天做識別工作8小時。
人力心有餘而力不足的難題，算力可以施以援手。海量數據對於人工智能來説不單不是負擔，而是寶藏、是深度學習所需要的訓練素材。
華為把全場景AI框架昇思MindSpore應用於山水自然保護中心的野外紅外相機照片物種識別中，這也是首次基於國產AI框架的開源模型對物種識別的運用。深度學習算法可以利用已有的數據訓練圖片識別模型。華為和山水在近半年的合作開發中基於昇思MindSpore框架的YOLOv3目標檢測模型，開發出單張推理展示頁面和批量推理工具，已經處理了28萬張紅外照片。
（單張推理展示頁面：雪豹）（單張推理展示頁面：鳥）
與人工識別相比，同樣是識別50萬張照片，機器只需要花兩天半左右的時間，就能完成批量的初步篩選。雖然最終的物種認定仍需要專家來鑑定複核，但AI物種識別的應用仍能為研究工作精簡一半以上的時間。
目前，已經訓練出的模型在準確度方面值得信賴：能夠識別包括雪豹、赤狐、岩羊在內的10個在三江源紅外數據中常見的物種或物種類別；在驗證集中整體識別準確率約為92%，在測試數據中整體識別準確率約75%。其中，對雪豹的召回率最好，兩項數據均在95%以上。
（AI模型物種圖）
開源合作，開發者守護自然
萬物各得其和以生，各得其養以成。守護自然的目的，是讓天人合一、和諧共生，造福不止一寸土、一代人，需要包容的胸懷和理念。對“包容”的不懈追求是互聯網技術的倫理，亦是生態倫理；科技守護自然，是兩種倫理觀的交匯點。
對於生態保護行業而言，ICT技術的加入是一種賦能，顯著提高保護研究和行動的效率，也能通過數字化更好地關聯和整合行業內分散的資源。
（單張雪豹紅外照片推理展示頁面）
對於有志於用科技創新守護自然的開發者來説，華為將與三江源紅外影像物種識別的相關模型和工具開源，降低了參與AI開發的門檻，釋放開源社區的社會效益：舉眾人之力在數據集、數據處理和數據清洗多方面優化模型，讓更多使用該模型的研究保護機構受益。
為加快驅動創新技術賦能社會發展與產業升級， 華為也開放了昇騰AI基礎軟硬件平台，包括Atlas系列硬件、異構計算架構CANN、全場景AI框架昇思MindSpore、昇騰應用使能MindX以及AI應用使能ModelArts等。而作為國內第一熱度的AI 開源社區，昇思MindSpore也踐行着華為提出的TECH4ALL數字包容倡議，賦能專業機構以及每一個心繫萬物生靈的個體，不讓任何一個人從數字世界掉隊。