Les solutions de stockage haute densité et l’IA avancée ont un impact significatif sur la surveillance, la protection et la compréhension des populations animales.
À l'intersection de la technologie de pointe et des efforts de conservation, la Zoological Society of London (ZSL) et PEAK:AIO ont développé une approche innovante de la gestion des données pour les études sur la faune sauvage. Cette collaboration, qui comprend le déploiement d'un stockage Solidigm haute densité et d'une IA avancée, a un impact significatif sur la surveillance, la protection et la compréhension des populations animales. Au cœur de ce projet se trouve la solution PEAK:AIO, pilotée par les disques QLC D5-P5336 61.44 To de Solidigm, qui fournissent l'infrastructure pour un stockage et une analyse rapides des données, permettant aux chercheurs de prendre des décisions plus rapides et plus précises qui profitent en fin de compte aux efforts de conservation.
Nous avons récemment eu l'occasion de visiter le zoo de Londres et d'explorer comment les systèmes de stockage de données de PEAK:AIO et les plateformes de pointe basées sur l'IA sont utilisés par la ZSL pour traiter de vastes quantités de données générées par des projets de surveillance de la faune, allant de la conservation urbaine des hérissons à l'observation des espèces mondiales. Le zoo peut relever les défis de gestion des données inhérents aux efforts de conservation modernes en intégrant des technologies de stockage et d'IA de pointe. Nous avons également eu le privilège de discuter de ces innovations avec Mark Klarzynski, PDG et fondateur de PEAK:AIO, Professeur Chris Carbone, professeur de conservation zoologique, et d’autres personnes impliquées dans cette initiative révolutionnaire.
Des hérissons à la surveillance mondiale des espèces
L’un des projets les plus fascinants de la ZSL concerne la conservation de la faune urbaine, en particulier des populations de hérissons à Londres. Chris Carbone nous a fait part des défis auxquels sont confrontés les hérissons, une espèce dont l’habitat est de plus en plus fragmenté par l’activité humaine. « Ils ont du mal à se disperser entre les populations », explique Carbone, « ce qui entraîne des problèmes tels que la consanguinité. » Ce problème est commun à de nombreuses espèces dans le monde, car l’urbanisation empiète sur les habitats naturels.
Les défenseurs de l’environnement s’efforcent de lutter contre ce phénomène en créant des sentiers ou « corridors verts », permettant aux animaux comme nos hérissons de se déplacer librement entre des habitats isolés. Cependant, la sensibilisation et l’engagement du public sont des éléments essentiels pour assurer le succès de ces initiatives. La ZSL s’efforce également de sensibiliser les gens aux populations d’animaux sauvages locaux et les encourage à contribuer à l’entretien de ces espaces verts, en prenant de petites mesures pour permettre aux animaux de s’épanouir dans des environnements autrement difficiles.
Mais où se situent les SSD Solidigm haute capacité et les supercalculateurs NVIDIA DGX ? Selon Carbone, ils sont devenus des outils essentiels. Les technologies modernes de surveillance de la faune ont évolué rapidement au cours des deux dernières décennies, permettant aux chercheurs de collecter de vastes quantités de données. Cependant, ces données s'accompagnent de défis : le stockage et l'analyse.
L'explosion des données : des pièges photographiques à la génomique
Aux débuts de la surveillance de la faune sauvage, les pièges photographiques étaient révolutionnaires mais avaient des limites. Chris se souvient de l’époque où les caméras à pellicule ne pouvaient prendre que 36 images, ce qui faisait souvent rater des occasions. « Une troupe de singes pouvait utiliser toute la pellicule le premier jour, ne laissant rien d’utile. » Aujourd’hui, les appareils photo numériques modernes peuvent capturer des dizaines de milliers d’images, offrant aux chercheurs une image beaucoup plus complète du comportement de la faune sauvage.
La quantité de données générées a augmenté de manière exponentielle, en particulier grâce aux efforts mondiaux de conservation utilisant des pièges photographiques dans plusieurs pays. Par exemple, les pièges photographiques de l'Inde sont parmi les plus grands au monde, déployant plus de 10,000 XNUMX caméras et générant des millions d'images. Projet HogWatch à Londres, a également accumulé plus de 15 millions d'images. Avec une collecte de données à ce rythme, la gestion et le traitement de ces grands ensembles de données sont devenus un défi de taille.
La génomique est un autre domaine qui contribue à l’abondance des données. Les chercheurs analysaient auparavant de petits fragments de génomes animaux pour comprendre les structures de population. Cependant, avec l’accessibilité et le prix de plus en plus abordables du séquençage du génome entier, les ensembles de données se sont étendus à des téraoctets. Projets d'ADN environnemental (eADN) contribuer davantage à cette croissance, en utilisant des traces d’ADN dans les environnements pour étudier les populations d’espèces.
Grâce à la densité de pointe des SSD Solidigm QLC, les équipes travaillant sur ces projets disposent de suffisamment d'espace pour travailler actuellement et disposent de capacités disponibles pour l'avenir prévisible. Cela a permis de définir le projet et de le construire de manière à ce qu'il ne nécessite pas de mises à niveau constantes pour répondre aux besoins en données.
Construire un supercalculateur dans un zoo
L'un des défis les plus inattendus auxquels l'équipe a été confrontée lors de l'installation du nouveau centre de données Edge au zoo concernait l'unité de refroidissement extérieure et un groupe de cerfs d'eau chinois. Le système de refroidissement, essentiel pour maintenir la température appropriée pour l'équipement de calcul haute performance, était situé à proximité d'une zone habitée par ces animaux sensibles. Lors de la mise à niveau du refroidisseur vers une unité plus grande, le bruit et l'activité de l'installation ont perturbé les cerfs, obligeant l'équipe à ajuster soigneusement ses plans pour assurer le confort et la sécurité des animaux.
La solution a consisté à déplacer temporairement le cerf d'eau dans une zone plus sûre et plus paisible du zoo pendant la durée des travaux. Cette situation a ajouté une couche de complexité que la plupart des installations de centres de données ne rencontreraient pas, soulignant les défis uniques du déploiement de la technologie dans des environnements partagés avec la faune sauvage. Une fois le refroidisseur installé et les animaux retournés dans leur habitat, l'équipe a poursuivi le projet en perturbant le moins possible les opérations quotidiennes du zoo.
Edge Computing au zoo de Londres
Compte tenu du volume de données, ZSL avait besoin d'un centre de données puissant mais compact pour gérer ces énormes ensembles de données. C'est là qu'intervient PEAK:AIO et sa solution de stockage hautes performances déployée en périphérie. Cette solution prend en charge les charges de travail d'imagerie et de génomique du zoo. À l'intérieur du centre de données de périphérie des bureaux du zoo de Londres de ZSL, deux plates-formes DGX de NVIDIA, combinées aux systèmes PEAK:AIO, fournissent un remarquable espace de stockage redondant et sécurisé à haut débit de 1.2 pétaoctet.
Mark Klarzynski, PDG et fondateur de PEAK:AIO, explique que ces systèmes de stockage sont conçus pour répondre aux exigences des charges de travail de l'IA et aux besoins de conservation de la faune. Les systèmes DGX permettent un traitement rapide de l'IA, qui peut analyser des millions d'images en moins de temps que les configurations informatiques traditionnelles. « Nous repoussons les limites de la performance dans un espace aussi réduit », a déclaré Mark. « Il ne s'agit pas seulement de stocker les données, mais aussi de les traiter aussi rapidement et efficacement que possible. »
Avec RDMA sur NFS et NVMe sur Fabric, ces systèmes de stockage peuvent fournir un accès haut débit aux données, ce qui est nécessaire lors du traitement des données à l'échelle requise par ZSL. Les charges de travail d'IA accélérées par GPU exigent ce niveau de performance, en particulier lorsqu'il s'agit de tâches telles que la classification des espèces et la détection d'objets dans les images.
Le rôle de l’IA dans la conservation
L'un des outils d'IA les plus remarquables utilisés au zoo de Londres est le MegaDetector de Microsoft. Ce modèle d'IA permet d'automatiser le prétraitement des images en détectant et en filtrant les éléments non pertinents comme les humains ou les voitures et en isolant les animaux pour une analyse plus approfondie. Auparavant, un ordinateur portable standard ne pouvait traiter que quelques images par minute, mais avec la nouvelle infrastructure, des milliers d'images peuvent être traitées dans le même laps de temps.
Il ne s’agit là que de la première étape d’un processus plus complexe, piloté par l’IA. Après le filtrage initial, les modèles d’IA sont utilisés pour la reconnaissance des espèces, une tâche beaucoup plus difficile. « On pourrait penser que nous serions meilleurs dans ce domaine maintenant », réfléchit Carbone, « mais c’est incroyablement difficile. » La végétation occulte souvent les animaux, ce qui rend difficile pour l’IA de classer correctement les espèces. Cependant, de nouvelles techniques, comme l’utilisation de cadres de délimitation pour concentrer l’attention de l’IA, améliorent la précision.
Une fois les images étiquetées et analysées, les données peuvent être intégrées à des modèles plus complexes. Ces modèles fournissent aux écologistes des informations essentielles, telles que des estimations de population et des modèles d'interaction entre espèces. Les résultats de ces analyses contribuent à façonner les stratégies de conservation à Londres et dans le monde entier.
Sauvegarde en temps réel et sécurité des données
L'intégrité des données est cruciale lorsqu'il s'agit de données de conservation inestimables. PEAK:AIO dispose de systèmes de sauvegarde redondants intégrés pour garantir qu'aucune de ces données ne soit perdue. Les 1.2 Po de stockage Solidigm sont sauvegardés en temps quasi réel à l'aide de NVMe sur RDMA, et les données peuvent être récupérées presque instantanément sans avoir recours à un processus de restauration traditionnel. Klarzynski souligne : « Vous ne récupérez pas réellement les données, vous les utilisez simplement. »
Pour plus de sécurité, le processus de sauvegarde garantit que les données sont immuables, ce qui signifie qu'elles ne peuvent pas être altérées, une caractéristique essentielle, compte tenu de la nature sensible des données de conservation. En cas de problème, les données sont immédiatement accessibles, ce qui préserve des années de recherche.
L'avenir des technologies de conservation
Les efforts de conservation se multiplient, et la demande de solutions technologiques avancées augmente également. Le travail effectué au zoo de Londres sert de modèle pour ce qui est possible lorsque l'on combine l'IA, le calcul haute performance et les systèmes de stockage en périphérie. Mark de PEAK:AIO souligne que même si l'entreprise a déjà accompli des choses incroyables, elle ne fait qu'effleurer la surface. « L'IA peut faire des choses que nous ne connaissons même pas encore », dit-il.
La collaboration internationale deviendra probablement plus cruciale à l'avenir. Les chercheurs envisagent des réseaux mondiaux de pièges photographiques, similaires à ceux des stations météorologiques, qui fourniraient des données en temps réel sur les espèces et les écosystèmes du monde entier. Alors que le monde est confronté à des défis environnementaux de plus en plus nombreux, ces technologies deviendront des outils indispensables dans la lutte pour la protection de la faune de notre planète.
Pour aller plus loin
La collaboration entre ZSL, PEAK:AIO et Solidigm au zoo de Londres démontre comment la technologie peut conduire à des changements concrets en matière de conservation. En exploitant le stockage haute performance et l'IA, les défenseurs de l'environnement peuvent traiter d'énormes quantités de données en un temps record, offrant ainsi de nouvelles perspectives sur le comportement animal, la dynamique des populations et la santé des écosystèmes. L'avenir de la conservation de la faune sauvage est indéniablement numérique, et des projets comme ceux-ci façonnent la manière dont nous protégeons les espèces les plus vulnérables de notre planète.
Ce rapport est sponsorisé par Solidigm. Tous les points de vue et opinions exprimés dans ce rapport sont basés sur notre vision impartiale du ou des produits à l'étude.
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