MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W2808559829 · doi:10.1101/346809

Machine learning to classify animal species in camera trap images: applications in ecology

2018· preprint· en· W2808559829 sur OpenAlexaffabout
Michael A. Tabak, Mohammad Sadegh Norouzzadeh, David W. Wolfson, Steven J. Sweeney, Kurt C. VerCauteren, Nathan P. Snow, Joseph M. Halseth, Paul A. Di Salvo, Jesse S. Lewis, Michael D. White, Ben Teton, James C. Beasley, Peter E. Schlichting, Raoul K. Boughton, Bethany Wight, Eric S. Newkirk, Jacob S. Ivan, Eric A. Odell, Ryan K. Brook, Paul M. Lukacs, Anna K. Moeller, Elizabeth G. Mandeville, Jeff Clune, Ryan S. Miller

Notice bibliographique

RevuebioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory) · 2018
Typepreprint
Langueen
DomaineEnvironmental Science
ThématiqueSpecies Distribution and Climate Change
Établissements canadiensUniversity of Saskatchewan
Organismes subventionnairesUniversity of Georgia Research FoundationAnimal and Plant Health Inspection ServiceUniversity of GeorgiaNational Wildlife Research CenterColorado Parks and WildlifeU.S. Department of AgricultureU.S. Department of Energy
Mots-clésArtificial intelligenceComputer scienceLaptopWildlifeConvolutional neural networkCamera trapSample (material)Machine learningComputer visionCartographyPattern recognition (psychology)GeographyEcology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract 1. Motion-activated cameras (“camera traps”) are increasingly used in ecological and management studies for remotely observing wildlife and have been regarded as among the most powerful tools for wildlife research. However, studies involving camera traps result in millions of images that need to be analyzed, typically by visually observing each image, in order to extract data that can be used in ecological analyses. 2. We trained machine learning models using convolutional neural networks with the ResNet-18 architecture and 3,367,383 images to automatically classify wildlife species from camera trap images obtained from five states across the United States. We tested our model on an independent subset of images not seen during training from the United States and on an out-of-sample (or “out-of-distribution” in the machine learning literature) dataset of ungulate images from Canada. We also tested the ability of our model to distinguish empty images from those with animals in another out-of-sample dataset from Tanzania, containing a faunal community that was novel to the model. 3. The trained model classified approximately 2,000 images per minute on a laptop computer with 16 gigabytes of RAM. The trained model achieved 98% accuracy at identifying species in the United States, the highest accuracy of such a model to date. Out-of-sample validation from Canada achieved 82% accuracy, and correctly identified 94% of images containing an animal in the dataset from Tanzania. We provide an R package (Machine Learning for Wildlife Image Classification; MLWIC) that allows the users to A) implement the trained model presented here and B) train their own model using classified images of wildlife from their studies. 4. The use of machine learning to rapidly and accurately classify wildlife in camera trap images can facilitate non-invasive sampling designs in ecological studies by reducing the burden of manually analyzing images. We present an R package making these methods accessible to ecologists. We discuss the implications of this technology for ecology and considerations that should be addressed in future implementations of these methods.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict), Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
Catégories consensuellesCharge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: Observationnel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,227
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0100,001

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,020
Tête enseignante GPT0,237
Écart entre enseignants0,217 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; les deux têtes enseignantes s’accordent sur ce qui est montré ici.

Devis d'étudeObservationnel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations60
Publié2018
Routes d'admission2
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revuebioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory)Même sujetSpecies Distribution and Climate ChangeTravaux en français237 207