最近发生的 尼泊尔地震 再次证明,要可靠地预测自然灾害有多么困难。虽然我们对地球上各个地震带已有充分了解,但无法确切知道像尼泊尔这场里氏7.8级地震这样的大地震何时会发生。
但我们知道,许多动物似乎能够 感知此类事件即将发生。我们可以利用强大的计算机监测动物群,并借助它们的自然本能,对自然灾害发出预警。
地震发生前不久,动物群往往会开始表现异常——例如突然离开栖息地寻找庇护。这可能是因为它们探测到了传播速度快、幅度较小的波,也可能是因为它们感知到了即将发生地震所带来的 地下水化学变化 。
尽管这方面存在可能性,我们无疑仍需要更多研究——因为要在异常动物行为与即将发生的灾害之间找到具有统计显著性的联系并不容易。这是因为自然灾害发生的频率相对较低,而且事后很难可靠地解读动物行为。事实上,几年前有报道称动物园里的动物在 汶川地震 发生前表现异常,中国政府曾援引这种不确定性作出回应。
我们需要动物行为解读软件
有些领域我们确知动物具备准确的探测能力,例如狗能够发现我们通常难以识别的 癌症迹象 。我们也知道,通过为它们提供 以动物为中心的交互界面 ,可以让它们有办法表达自己的探测结果,例如根据判断按下正确的按钮。
这是为动物提供 无障碍技术 的一个例子:这种技术既能支持它们的自然行为,也能将它们的行为转化为我们能够理解的信息。
当然,能够探测癌症的狗与对即将发生的地震早期迹象作出反应的一群鸟之间,一个关键区别在于涉及的数量。我们预期,即将发生的地震会同时影响许多个体,从而放大这种效应。
大规模收集数据,同时还要能够识别并过滤背景噪声,需要高效且可弹性扩展的云计算。不过,我们已经拥有能够做到这一点的技术;我们此前曾提出,这种技术可用于 追踪大量飞机的飞行轨迹。
因此,更大的问题是,如何利用 物联网领域的进展,在不影响动物福利、不干扰其自然行为的前提下,记录大量动物群体的数据。
研究表明,在动物身上安装诸如 生物遥测 设备之类的传感器,可能会严重损害其福利、改变其行为,并因此使收集到的数据失效。当然,要为大量动物逐代安装传感器,极不切实际。
更好的办法是通过运动探测器等环境传感器,监测动物栖息地周围的行为变化。这些数据可用于自动检测任何偏离正常行为模式的情况。
群体动物数据汇集
“群体智慧”已通过 众包实践得到应用:互联网被用来汇集大量多元化用户,共同完成特定任务。例如,分析维基百科文档、开展公民科学项目,或通过众筹筹集资金。
这正是我们需要推广到动物身上的理念,以监测它们群体行为的变化。云计算技术可以根据此类项目所需的计算量灵活扩展,而且已经可以商业化使用。
我们所需的这类系统,其基础工作已作为一项 正在进行的安全研究计划的一部分完成。该项目设计基于云的软件系统,用于识别和适应可能带来安全与安保后果的变化。
若将该系统用于监测动物群体行为,它可以利用传感器探测特定区域内的大群动物,监测其移动速度和队形,或发现它们叫声的变化。当然,重要考虑之一是确保数据安全,例如不能让数据被用于伤害动物(比如偷猎)。
我们可以把通常用于人机界面的方法应用于动物;为动物设计实现这些方法的途径,或许能为预测地震带来启发。不仅如此,如果我们能够学会如何做到这一点,还会发现许多其他可以从动物身上获知的事情。
本文由 The Conversation合作发表。发表本文并不意味着世界经济论坛认可其中观点。
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作者:Yijun Yu 是英国开放大学计算与通信系高级讲师。Clara Mancini 是英国开放大学讲师兼动物—计算机交互实验室负责人。
图片:一辆汽车驶过开裂的沥青路面。路透社/Stephen Lam。


