एक अच्छा पेड़ कैसा होता है? हमने एआई की मदद से पक्षियों से यह सवाल किया

(स्टैनिस्लाव रूदावस्की, एलेक्स हॉलैंड, मेलबर्न यूनिवर्सिटी, और फिलिप गिबन्स, ऑस्ट्रेलिया नेशनल यूनिवर्सिटी)

मेलबर्न, एक जुलाई (द कन्वरसेशन) ग्रासी बॉक्स गम वुडलैंड्स एक समय दक्षिणपूर्वी ऑस्ट्रेलिया में लाखों वर्ग किलोमीटर में फैले हुए थे, लेकिन आज 5 प्रतिशत से भी कम बचे हैं। बड़े पुराने पेड़ों का नुकसान पक्षियों और अन्य जानवरों की कई प्रजातियों के लिए एक संकट बन गया है जो निवास के लिए उन पर निर्भर हैं।

इस आवास को प्रतिस्थापित करना आसान नहीं है। सदियों पुराना पेड़ बनाने का कोई त्वरित तरीका नहीं है।

एक चीज़ जो हम कर सकते हैं वह है कृत्रिम संरचनाएँ बनाना जो ऐसे खराब वातावरण में पुराने पेड़ों की विशेषताएं रखते हों, जहाँ पेड़ जीवित नहीं रह सकते हैं या बहुत छोटे और कमजोर हैं। हम कैनबरा के मोलोंग्लो क्षेत्र में ऐसा करने के लिए ऑस्ट्रेलियाई राजधानी क्षेत्र पार्क और संरक्षण सेवा के साथ काम कर रहे हैं।

इन कृत्रिम संरचनाओं को बनाने के लिए, हमें यह जानना होगा कि किसी जानवर के दृष्टिकोण से अच्छा आवास क्या है। और यह पता लगाने के लिए, हमने डिजाइन प्रक्रिया में गैर-मानव हितधारकों – इस मामले में पक्षियों और पेड़ों – को शामिल करने के लिए एआई और मशीन लर्निंग का उपयोग करने के तरीके विकसित किए। वास्तव में, हमने बड़े पुराने पेड़ों को प्रमुख डिजाइनरों के रूप में और पक्षियों को उनके काम के समझदार मूल्यांकनकर्ताओं के रूप में नामांकित किया।

पेड़, पक्षी और बिजली के खंभे

मोलोंग्लो एक समय संपन्न पारिस्थितिकी तंत्र की मेजबानी करता था जो अब खंडित और क्षतिग्रस्त हो गया है। यहां विशाल पुराने पेड़ तेजी से दुर्लभ होते जा रहे हैं।

500 वर्ष से अधिक पुराने ये पेड़, जटिल छत्र संरचनाएँ प्रदान करते हैं जो पक्षियों के घोंसले बनाने, चारा खोजने और बसेरा बनाने के लिए आवश्यक हैं। जैसे-जैसे शहरी विकास का विस्तार हो रहा है और पुराने पेड़ मर रहे हैं, चुनौती इन पुराने पेड़ों द्वारा छोड़े गए अंतर को भरने की है।

संशोधित उपयोगिता खंभों और स्थानांतरित मृत पेड़ों (या रुकावटों) को पहले इस क्षेत्र में स्थानापन्न आवास के रूप में पेश किया गया है। ये संरचनाएं ऊंची शाखाएं, घोंसले बनाने के खोल और छाल जैसी महत्वपूर्ण आवास सुविधाएं प्रदान कर सकती हैं जो लगाए गए पेड़ पौधों में नहीं होती हैं। हालाँकि, यह समझना बहुत मुश्किल है कि एक बड़े पुराने पेड़ की कौन सी विशेषताएँ पक्षियों के लिए महत्वपूर्ण हैं – जो कृत्रिम संरचनाओं की उपयोगिता को सीमित करती हैं।

इमेजरी और अन्य डेटा का सावधानीपूर्वक विश्लेषण करने से हमें इन विशेषताओं को समझने में मदद मिल सकती है। उदाहरण के लिए, हमने और हमारे सहयोगियों ने पाया कि पक्षी बैठने और घोंसला बनाने के लिए छोटी सीधी शाखाएँ पसंद करते हैं।

पक्षियों के अध्ययन से, हम कुछ विशेषताओं के लिए उनकी प्राथमिकताओं को जान सकते हैं जो पहले से ही पेड़ों द्वारा डिजाइन की गई हैं। हमारी अगली चुनौती बेहतर आवास संरचनाओं को डिजाइन करने के लिए इस जानकारी का उपयोग करना था।

पेड़ों से सीखना

हमने एक ऐसी प्रक्रिया का उपयोग किया जिसमें डेटा कैप्चर, पूर्वानुमानित मॉडलिंग और पुनरावृत्त डिज़ाइन शामिल थे। जटिल स्थानिक डेटा की व्याख्या करने में एआई और मशीन लर्निंग अपरिहार्य थे।

सबसे पहले, हमने पेड़ की छतरियों को बिंदुओं के बादलों के रूप में पकड़ने के लिए उसकी सतह के प्रत्येक वर्ग सेंटीमीटर से कई लाखों लेजर बीमों को प्रतिबिंबित करके प्रत्येक पेड़ का मानचित्रण किया। फिर हमने शाखाओं के अभिविन्यास, आकार और लिंकिंग जैसी महत्वपूर्ण विशेषताओं को पहचानने और मापने के लिए एल्गोरिदम का उपयोग किया। इन विशेषताओं के लिए पक्षियों की प्राथमिकताओं की बेहतर समझ कृत्रिम प्रतिस्थापन के लिए डिज़ाइन की जानकारी दे सकती है।

इसके बाद, हमने पक्षियों के व्यवहार के बारे में जानने के लिए सांख्यिकीय मॉडल विकसित किए। ये मॉडल ऑस्ट्रेलियन नेशनल यूनिवर्सिटी में फिलिप गिबन्स के नेतृत्व में पक्षियों की बातचीत के दीर्घकालिक अवलोकन पर आधारित थे। यह अनुकरण करके कि पक्षी कृत्रिम शाखाओं का उपयोग कैसे कर सकते हैं, हम उनकी जरूरतों को बेहतर ढंग से पूरा करने के लिए अपने डिजाइनों को परिष्कृत कर सकते हैं।

कृत्रिम आवासों की पुनर्कल्पना

विभिन्न प्रकार के कृत्रिम वृक्ष बनाने के लिए हमने और एल्गोरिदम विकसित किए। परिणामी डिज़ाइनों को इस आधार पर आंकने के बजाय कि वे मानव आंखों में एक पेड़ से कितने मिलते-जुलते हैं, हमने यह पता लगाने के लिए अपने पक्षी व्यवहार मॉडल का उपयोग किया कि ये संरचनाएं इनपर आकर बसने वाले पक्षियों की सेवा कैसे कर सकती हैं।

हमारा अतिरिक्त लक्ष्य हल्की संरचनाएं बनाना था जिन्हें स्थापित करना, पुन: कॉन्फ़िगर करना और हटाना आसान हो। हमारे सिमुलेशन से पता चला है कि, उपयोगिता खंभों और रुकावटों की तुलना में, ये संरचनाएं आवास उपयुक्तता में उल्लेखनीय वृद्धि प्रदान कर सकती हैं।

मैदान में वापसी

हम वर्तमान में अपने डिज़ाइनों के आधार पर प्रोटोटाइप बना रहे हैं, लेकिन इस प्रक्रिया में अंतिम चरण यह पता लगाने के लिए फ़ील्ड परीक्षण होगा कि पक्षी क्या सोचते हैं। पक्षी कृत्रिम संरचनाओं के साथ अपने संवाद के माध्यम से उनकी विशेषताओं पर प्रतिक्रिया दे सकते हैं। यह परीक्षण डिज़ाइन को और भी बेहतर बनाने में मदद करेगा।

डिज़ाइन प्रक्रियाएँ, यहाँ तक कि पक्षियों और पेड़ों जैसे गैर-मानवीय हितधारकों के लिए भी, वर्तमान में मानवीय दृष्टिकोण और विशेषज्ञता पर हावी हैं। हमारे निष्कर्ष बताते हैं कि रचनात्मक योगदान और निर्णय के दायरे को व्यापक बनाने से डिज़ाइन प्रक्रिया में सुधार हो सकता है। इस डिज़ाइन प्रक्रिया के परिणाम ‘निरंतर सेवाओं’ का रूप ले सकते हैं, जो स्थायी रूप से आश्रय या अन्य संसाधन प्रदान करते हैं।

हालाँकि हम बेहतर कृत्रिम संरचनाएँ बनाने की आशा करते हैं, लेकिन यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि बड़े पुराने पेड़ों का सचमुच कोई विकल्प नहीं है। हमें अपने पास मौजूद पेड़ों को भी संरक्षित करना चाहिए और भविष्य के लिए और अधिक पौधे लगाने चाहिए।

डिज़ाइन के लिए व्यापक निहितार्थ

कैनबरा में हमने जिन मानव-से-अधिक डिज़ाइन के सिद्धांतों का उपयोग किया था, उनके व्यापक अनुप्रयोग भी हैं। दुनिया भर में कई वातावरणों को समान चुनौतियों का सामना करना पड़ता है। डिज़ाइन और योजना के वर्तमान दृष्टिकोण पर पुनर्विचार करके, हम कई अलग-अलग जीवन रूपों के लिए अधिक समावेशी और लचीला वातावरण बना सकते हैं।

आवश्यक परिवर्तन अन्य प्रजातियों को डिज़ाइन में नवप्रवर्तक और विशेषज्ञ प्रतिभागियों के रूप में मानना ​​है। व्हेल, चमगादड़ और मधुमक्खियों के साथ संवाद करने के मौजूदा प्रयासों का विस्तार करते हुए, यह दृष्टिकोण नए और बेहतर डिजाइन तैयार करने के लिए गैर-मानव जीवन रूपों से इनपुट को शामिल करने के लिए एआई का उपयोग करता है।

हमारी केस स्टडी से पता चलता है कि गैर-मानव प्राणियों को शामिल करने वाले सहभागी दृष्टिकोण मानवीय पूर्वाग्रहों के इर्द-गिर्द कैसे काम कर सकते हैं। परिणामस्वरूप, हम संभावित डिज़ाइनों की कहीं अधिक विस्तृत श्रृंखला का पता लगा सकते हैं।

उचित डिज़ाइन

दुनिया कई तात्कालिक पर्यावरणीय संकटों का सामना कर रही है। इस चुनौती से निपटने के लिए हमें नवीन, समावेशी डिज़ाइन दृष्टिकोण की आवश्यकता है। पेड़ पहले से ही उत्कृष्ट डिज़ाइनर हैं, जैसे पक्षी अपने काम के उत्कृष्ट निर्णायक होते हैं – और यदि हम उनके इनपुट को शामिल करते हैं तो हम ‘मानव से भी अधिक’ बेहतर डिज़ाइन बना सकते हैं।

हमारा मानना ​​है कि गैर-मानवीय हितधारकों को आवाज देने के लिए एआई का उपयोग करने से बेहतर समाधान मिल सकते हैं जिसमें कई प्रजातियां एक साथ रह सकती हैं। कैनबरा में हमारा काम इस बात का उदाहरण है कि कैसे भागीदारीपूर्ण डिज़ाइन सभी प्राणियों के लिए अधिक न्यायसंगत और टिकाऊ भविष्य बना सकता है।

द कन्वरसेशन एकता एकता