Prototyping und Networking: Workshop zur Klassifikation von Insekten mit KI
© ZUG gGmbH / Monique Schulz
Beim ersten Sensorikworkshop der KI-Ideenwerkstatt für Umweltschutz am 7. Januar 2023 haben sich die Teilnehmenden mit dem Zählen und der Klassifikation von Insekten beschäftigt.
Das weltweite Insektensterben ist besorgniserregend. Um die Insekten zu schützen, muss man so genau wie möglich wissen, in welchem Ausmaß verschiedene Arten betroffen sind. Die klassische Messmethode ist das Zählen von Insekten in einem bestimmten Gebiet. In einer Insektenfalle werden die Tiere angelockt, getötet und anschließend von Hand mit der Pinzette klassifiziert und gezählt. Dieser Vorgang wird mehrmals über lange Zeiträume hinweg wiederholt. Das ist sehr aufwändig, tötet die Insekten und erfordert hohe Sachkenntnis von entsprechenden Expert*innen.
Automatisiertes Monitoring mit Insekten-Kamerafalle
Maximilian Sittinger, wissenschaftlicher Mitarbeiter beim Julius-Kühn-Institut, gab in seinem Vortrag einen Einblick, wie eine Technik aussehen kann, die eine Detektion von Insekten vornimmt, ohne die Tiere zu töten. Zentrales Element seiner Beobachtungsstation ist eine KI-fähige Kamera, die mit Hilfe eines trainierten Machine-Learning-Modells Insekten detektieren und zählen kann. Dazu wurden mehrere tausend Bilder von Insekten manuell in einer Software gesammelt und annotiert. Anschließend werden sie als Datensatz genutzt, um ein Modell zu trainieren. Die Kamera ist mit einem Einplatinen-Computer verbunden und zusammen mit Akkus und der restlichen Elektronik in einem wetterfesten Gehäuse untergebracht. Die Akkus werden bei Sonnenschein über ein Solarpanel aufgeladen, was einen kontinuierlichen Einsatz der Kamerafalle über eine ganze Saison ermöglicht. Die Bilder der aufgenommenen Insekten werden für die weitere Klassifizierung und Analyse auf einer SD-Karte gespeichert. Eine detaillierte Anleitung zum Zusammenbau der Kamerafalle inklusive Einsatz der Open-Source-Software ist hier verfügbar.
Im Workshop wurden die grundlegende Funktionsweise der KI-Kamera OAK-1 sowie weiterer Umweltsensoren erklärt. Beim Lunch-Talk diskutierten die Teilnehmenden Ideen, die sie dann im zweiten Teil in Kleingruppen vertieft miteinander besprachen. „Der Workshop hat wirklich Spaß gemacht und die Mischung aus Praxis, Prototyping und Networking war sehr gelungen“, so das Feedback von Teilnehmenden. Als Fazit wurde festgehalten: Künstliche Intelligenz hat das Potenzial, Ideen für den Umweltschutz praktisch umzusetzen. Dazu werden entsprechende Ressourcen, Wissensdatenbanken und Räume benötigt, wie sie von der KI-Ideenwerkstatt für Umweltschutz zur Verfügung gestellt werden können.
Hintergrundinformationen
In der Veranstaltungsreihe Sensorikworkshops geht es darum, die für die Umweltmessung benötigten Sensoren und Daten praktisch vorzustellen. Wozu brauchen wir KI, um die Umwelt zu schützen? Was „sieht“ das KI-System eigentlich? Welche Daten können wir überhaupt erfassen? Wie teuer ist die eingesetzte Technik? Wie einfach kann jede Person selbst KI nutzen, um die Natur zu beobachten? Diese Fragen wollen wir gemeinsam beantworten, in jedem Monat setzen wir einen anderen Schwerpunkt.
Die Zukunft – Umwelt – Gesellschaft (ZUG) gGmbH ist vom BMUV damit beauftragt, die KI-Ideenwerkstatt für Umweltschutz aufzubauen und umzusetzen.
