Kalad, tehisaru ja sukkpüksid: jõeseire uus ajastu

Kalad, tehisaru ja sukkpüksid: jõeseire uus ajastu. 12.06.2025. Euroopa jõgedes käib nähtamatu võitlus Euroopa jõgesid ja muid veeteid takistab üle miljoni tammi, paisu ja muu tõkke, mistõttu on magevete elurikkus pidevas ja kiires langustrendis. Kalad ei pääse enam kudemispaikadesse, rändeteed on blokeeritud ning paljudel liikidel on järjest raskem järglasi saada. Küsimusele, kuidas kaardistada veealuste ökosüsteemide rikkust ja keerukust, pole kuni viimase ajani leidunud adekvaatset lahendust. „Enamikus seirekohtades puudub isegi mobiililevi,” nentis TalTechi Arvutisüsteemide instituudi professor ja kalaseireprojekti juht Jeffrey Tuhtan. „Siiamaani on olnud enamikku Euroopa jõgedest praktiliselt võimatu reaalajas jälgida.” “Enamikus seirekohtades puudub isegi mobiililevi.” Probleemi leevendamiseks töötas TalTechi meeskond välja kaks uuenduslikku lahendust: ExoFish – roostevabast terasest koonusjas kaameraseade, mis paigaldatakse jõetõketele ning FishTube – paindlik, tehisintellektil põhinev tarkvarasüsteem, mis toimib nii olemasolevate kui ka uute veealuste kaamerasüsteemide puhul. Süsteemi paindlikkus muudab lahenduse kulutõhusaks ja võimaldab kasutada kõikjal Euroopas sadu juba paigaldatud kaameraid. Tänu TalTechi innovatsioonile suudavad kaamerad töödelda nüüd andmeid ka kohapeal – ilma pideva pilveühenduseta – ning tuvastada kalaliike ka kõige eraldatumates jõgedes. Juba praegu testitakse seitsetteist FishTube’i prototüüpi Šveitsis, Saksamaal ja Rootsis. Süsteemi seadmed käitavad tehisintellekti algoritme otse kaamerate sees, võimaldades murrangulist lähenemist, mis säästab aega, energiat ja tööjõudu. Selline lahendus sobib eriti hästi andmekogumiseks piirkondades, kuhu tavapärane ligipääs on liiga keeruline või ohtlik. Tuhtani väitel „võimaldab süsteem bioloogidel jälgida kalapopulatsioone kohtades, kus seda oli varem võimatu teha, eriti kui leiavad aset hooajalised, tugevatest vihmasadudest või lume sulamisest põhjustatud suurvee perioodid.“ YouTube’ist jõekaldale Vaatamata sellele, et TalTech oli kogunud üle 40 terabaidi veealust videomaterjali, puudus neil tehisintellekti treenimiseks oluline haruldaste kalaliikide andmestik. Just siis avastas Tuhtan Jack Perksi ulatusliku YouTube’i videoteegi. „Kirjutasin paljudele veealusest loodusest videoid tegevatele juutuuberitele ja kõik saatsid mind pikalt,“ meenutas Tuhtan. “Jack oli ainus, kes vastas ning tundis ka omalt poolt meie töö vastu huvi.“ “Kirjutasin paljudele veealusest loodusest videoid tegevatele juutuuberitele ja kõik saatsid mind pikalt. Jack oli ainus, kes vastas ning tundis ka omalt poolt meie töö vastu huvi.” Perksi enda sõnul polnud ta esialgu päris kindel, mida Tuhtani pakkumisest arvata. „Jeff saatis mulle sõnumi, et tahab kasutada mu videomaterjali tehisintellekti-alase projekti jaoks,“ meenutas Perks. Kui järgnes sõnum, mis kutsus teda Eestisse AI-lahendusega lähemalt tutvuma, tärkas temas tehtu vastu suur uudishimu. Olles filminud kümne aasta jooksul haruldasi kalu, oli Perksil tekkinud arhiiv, mis osutus FishTube’i tehisintellekti treenimisel ülioluliseks. „Arvan, et mu videomaterjal osutus TalTechi meeskonna jaoks üsna kasulikuks. See hoogustas kogu arendusprotsessi, sest nad vajasid kaadreid kaladest, keda pole looduses sugugi lihtne tabada, kuid keda minul oli õnnestunud filmida.“ Sel moel kasvas juhuslikust kontaktist välja tihe koostöö, mille kaudu hakkas Perksi tehtud välitöö otseselt kujundama seda, kuidas tehisintellekt veealust maailma näeb ja mõistab. Sukkpüksitrikk ja muud õppetunnid Perksi külaskäigu eesmärkide hulka kuulus ka vajadus vahetada omavahel kogemusi. Kui  TalTechi meeskond küsis Perksilt, mida ta siinseks veealuseks filmimiseks vajab, kuulusid ta loetelusse sukeldumispommid, köis ja sukkpüksid. „Vahtisin teda nagu nõdrameelset,“ tunnistas Tuhtan. Kuid idee oli lihtne ja geniaalne: täita sukkpüksid kalatoiduga, panna need kaamera lähedale ja oodata. „Sukkpüksid lasevad aeglaselt ja pidevalt välja toidulõhna ja osakesi,“ selgitas Perks. „See meelitab ligi väikseid kalu, kes omakorda kutsuvad kohale suuremaid kalu – ja korraga käib su kaamera objektiivi ees vilgas elu.“ See meetod pakkus meeskonnale ülimalt väärtusliku õppetunni. „Mõistsime, et oleme seni kalu taga ajanud, kuigi oleksime võinud lasta neil meie juurde tulla,“ tõdes Tuhtan. „Perksi praktika muudab kogu meie edasise lähenemise loogikat ja säästab tulevikus hulga aega.” Perksi asjatundlikkus aitas TalTechi inseneridel mõista ka optimaalset kaamera paigutust. „Nemad mõtlevad juhtmete ja riistvara peale,“ ütles Perks. „Mina aga mõtlen veevoolule, valguse suunale ja kalade käitumisele – kus kalad tõenäoliselt asuvad ja miks.“ Tuleviku kalatehnoloogia sünnib piirideüleselt Lisaks oli Perksi visiidil ka laiem hariduslik eesmärk. Tuhtan soovis, et kohalikud noored näeksid, et töö tehisintellektiga ning IT-õpe ei tähenda, et inimene peab olema naelutatud arvutiekraani ette. „Noored arvavad tihti, et peavad valima IT ja loodusteaduste vahel, aga tegelikkuses saab neid kahte ka kombineerida – masinõppe abil on võimalik kaitsta ka loodust, mitte ainult optimeerida teatud äriprotsesse.” “Noored arvavad tihti, et peavad valima IT ja loodusteaduste vahel, aga tegelikkuses saab neid kahte ka kombineerida – masinõppe abil on võimalik kaitsta ka loodust, mitte ainult optimeerida teatud äriprotsesse.” Perksi külastus ning külalisloeng tõmbas ligi loodusteaduste ja tehnoloogia vastu huvi tundvaid tudengeid, pakkus ilmekat kinnitust sellest, kuidas kirg looduse vastu võib viia olulise teadusliku mõjuni. Näiteks Helena Carmen Udu, kes alustas kalaseireprojektis juba gümnaasiumiõpilasena, töötab nüüd Tuhtani uurimisrühmas ja arendab masinõppemudeleid, mis jälgivad kalade liigirikkust. Perksi sõnum oli selge: „Päris asjale on alati turg.“ Olles ühendanud reaalse maailma kogemused tehisintellektiga, tagavad TalTech ja koostööpartnerid, et kalafotograafia – ja videograafia ning kalakaitse – tulevik on ühtaegu innovatiivne ja sügavalt inimlik.