Lagringslösningar med hög densitet och avancerad AI påverkar övervakningen, skyddet och förståelsen av djurpopulationer avsevärt.
I skärningspunkten mellan banbrytande teknik och bevarandeinsatser har Zoological Society of London (ZSL) och PEAK:AIO utvecklat en innovativ metod för datahantering för studier av vilda djur. Det här samarbetet, som omfattar utbyggnaden av Solidigm-lagring med hög densitet och avancerad AI, påverkar avsevärt övervakningen, skyddet och förståelsen av djurpopulationer. Kärnan i detta projekt är PEAK:AIO-lösningen, driven av Solidigms D5-P5336 61.44 TB QLC-enheter, som tillhandahåller infrastrukturen för snabb datalagring och analys – vilket gör det möjligt för forskare att fatta snabbare, mer exakta beslut som i slutändan gynnar bevarandeinsatser.
Vi hade nyligen möjlighet att besöka London Zoon och utforska hur PEAK: AIO:s datalagringssystem och banbrytande AI-drivna plattformar används av ZSL för att bearbeta enorma mängder data som genereras från projekt för övervakning av vilda djur, allt från stadsvård för igelkottar till global artobservation. Djurparken kan tackla datahanteringsutmaningar som är inneboende i moderna bevarandeinsatser genom att integrera banbrytande lagrings- och AI-teknik. Vi hade också förmånen att diskutera dessa innovationer med Mark Klarzynski, VD och grundare av PEAK:AIO, Professor Chris Carbone, professor i zoologiskt bevarande, och andra involverade i detta banbrytande initiativ.
Från igelkottar till global artövervakning
Ett av de mest fascinerande projekten vid ZSL involverar bevarande av vilda djur i städerna, speciellt med fokus på igelkottspopulationer i London. Chris Carbone delade med oss av de utmaningar som igelkottar står inför, en art vars livsmiljö alltmer fragmenteras av mänsklig aktivitet. "De kämpar för att sprida sig mellan populationer," säger Carbone, "vilket leder till problem som inavel." Detta problem är vanligt för många arter globalt eftersom urbaniseringen inkräktar på naturliga livsmiljöer.
Naturvårdare arbetar för att bekämpa detta genom att skapa vägar eller "gröna korridorer", så att djur som våra igelkottar kan röra sig fritt mellan isolerade livsmiljöer. Men medvetenhet och allmänhetens engagemang är avgörande komponenter för att säkerställa framgången för dessa initiativ. ZSL är också inriktat på att göra människor medvetna om lokala djurlivspopulationer och uppmuntrar dem att hjälpa till att underhålla dessa grönområden genom att ta små steg för att göra det möjligt för djuren att trivas i annars utmanande miljöer.
Men var spelar Solidigm SSD-enheter med hög kapacitet och NVIDIA DGX-superdatorer in? Enligt Carbone har de blivit kritiska verktyg. Modern teknik för övervakning av vilda djur har utvecklats snabbt under de senaste två decennierna, vilket gör det möjligt för forskare att samla in omfattande data. Men denna data kommer med sina utmaningar – lagring och analys.
Explosionen av data: från kamerafällor till genomik
Under de första dagarna av övervakning av vilda djur var kamerafällor revolutionerande men hade begränsningar. Chris påminde om de dagar då filmbaserade kameror bara kunde ta 36 bilder, vilket ofta ledde till missade möjligheter. "En trupp apor kan använda upp hela filmen den första dagen, vilket gör att du inte får någon nytta." Snabbspola fram till idag och moderna digitalkameror kan ta tiotusentals bilder, vilket ger forskare en mycket mer komplett bild av djurlivets beteende.
Mängden genererad data har ökat exponentiellt, särskilt med globala bevarandeinsatser som använder kamerafällor i flera länder. Till exempel är Indiens kamerafällor några av de största i världen, de distribuerar över 10,000 XNUMX kameror och genererar miljontals bilder. De London HogWatch-projekthar också samlat över 15 miljoner bilder. Med datainsamlingens skalning i denna takt har hantering och bearbetning av så stora datamängder blivit en betydande utmaning.
Genomik är ett annat område som bidrar till dataflod. Forskare analyserade tidigare små fragment av djurgenom för att förstå populationsstrukturer. Men med den ökande överkomligheten och tillgängligheten för helgenomsekvensering har datamängder expanderat till terabyte. Environmental DNA (eDNA) projekt ytterligare bidra till denna tillväxt genom att använda DNA-spår i miljöer för att kartlägga artpopulationer.
Tack vare den banbrytande tätheten hos Solidigm QLC SSD:erna har teamen som arbetar med dessa projekt gott om utrymme att utföra arbete för närvarande och har kapacitet tillgänglig under en överskådlig framtid. Detta gjorde att projektet kunde omfångas och byggas så att det inte skulle kräva ständiga uppgraderingar för att möta databehov.
Att bygga en superdator i ett zoo
En av de mer oväntade utmaningarna som teamet ställdes inför när de installerade det nya edge-datacentret i djurparken involverade utomhuskylarenheten och en grupp kinesiska vattenhjortar. Kylsystemet, som är nödvändigt för att upprätthålla rätt temperatur för den högpresterande datorutrustningen, var beläget nära ett område som bebos av dessa känsliga djur. När kylaren uppgraderades till en större enhet störde ljudet och aktiviteten från installationen rådjuren, vilket krävde att teamet noggrant justerade sina planer för att säkerställa djurens komfort och säkerhet.
Beslutet var att tillfälligt flytta vattenhjortarna till ett säkrare och lugnare område inom djurparken medan arbetet slutfördes. Situationen lade till ett lager av komplexitet som de flesta datacenterinstallationer inte skulle stöta på, vilket belyser de unika utmaningarna med att implementera teknik i miljöer som delas med vilda djur. När kylaren väl var installerad och djuren återvände till sina livsmiljöer fortsatte teamet projektet med minimala avbrott i djurparkens dagliga verksamhet.
Edge Computing på London Zoo
Med tanke på mängden data krävde ZSL ett kraftfullt men ändå kompakt datacenter för att hantera dessa enorma datamängder. Gå in i PEAK:AIO och deras högpresterande lagringslösning utplacerad vid kanten. Denna lösning stöder djurparkens arbetsbelastningar för bildbehandling och genomik. Inne i kantdatacentret på ZSL:s London Zoo-kontor ger två DGX-plattformar från NVIDIA, i kombination med PEAK:AIO-system, anmärkningsvärda 1.2 petabyte av redundant och säkert höghastighetslagringsutrymme.
Mark Klarzynski, VD och grundare av PEAK:AIO, förklarar att dessa lagringssystem är designade för att hålla jämna steg med kraven på AI-arbetsbelastningar och behoven för bevarande av vilda djur. DGX-systemen möjliggör snabb AI-bearbetning, som kan analysera miljontals bilder på kortare tid än traditionella datorinställningar. "Vi tänjer på gränserna för prestanda på ett så litet utrymme," sa Mark. "Det handlar inte bara om att lagra data utan också om att behandla den så snabbt och effektivt som möjligt."
Med RDMA över NFS och NVMe över Fabric kan dessa lagringssystem ge högkapacitetsåtkomst till data, vilket är nödvändigt när data bearbetas i den skala som ZSL kräver. GPU-accelererade AI-arbetsbelastningar kräver denna prestandanivå, särskilt när man hanterar uppgifter som artklassificering och objektdetektering i bilder.
AI:s roll i bevarandet
Ett av de framstående AI-verktygen som används på London Zoo är Microsofts MegaDetector. Denna AI-modell är avgörande för att automatisera bildförbehandling genom att detektera och filtrera bort icke-relevanta föremål som människor eller bilar och isolera djur för vidare analys. Tidigare kunde en vanlig bärbar dator bara bearbeta ett fåtal bilder per minut, men med den nya infrastrukturen kan tusentals bilder bearbetas inom samma tidsram.
Detta är bara det första steget i en mer komplex AI-driven process. Efter den första filtreringen används AI-modeller för artigenkänning – en mycket mer utmanande uppgift. "Man skulle kunna tro att vi skulle vara bättre på det nu," funderar Carbone, "men det är otroligt svårt." Vegetation skymmer ofta djur, vilket gör det svårt för AI att klassificera arter korrekt. Men nya tekniker, som att använda begränsningsrutor för att fokusera AI-uppmärksamhet, förbättrar noggrannheten.
När bilderna har taggats och analyserats kan data matas in i mer komplexa modeller. Dessa modeller ger naturvårdare kritiska insikter, såsom populationsuppskattningar och arters interaktionsmönster. Resultaten av dessa analyser hjälper till att forma bevarandestrategier i London och runt om i världen.
Realtidssäkerhetskopiering och datasäkerhet
Dataintegritet är avgörande när man hanterar ovärderlig bevarandedata. PEAK:AIO har inbyggda redundanta säkerhetskopieringssystem för att säkerställa att ingen av dessa data går förlorad. 1.2 PB Solidigm-lagring säkerhetskopieras i nästan realtid med NVMe över RDMA, och data kan återställas nästan omedelbart utan att behöva en traditionell återställningsprocess. Klarzynski betonar, "Du återhämtar dig faktiskt inte; du bara använder det."
För ökad säkerhet säkerställer säkerhetskopieringsprocessen att data är oföränderlig, vilket innebär att den inte kan manipuleras - en avgörande egenskap med tanke på den känsliga naturen hos bevarandedata. Om något skulle gå fel är uppgifterna omedelbart tillgängliga, vilket bevarar år av forskning.
Bevarandeteknikens framtid
När bevarandeinsatserna fortsätter att skala kommer efterfrågan på avancerade tekniska lösningar också att öka. Arbetet som utförs på London Zoo fungerar som en modell för vad som är möjligt när du kombinerar AI, högpresterande datorer och kantbaserade lagringssystem. Mark från PEAK:AIO påpekar att även om de redan har uppnått otroliga saker, så skrapar de bara på ytan. "Det finns saker som AI kan göra som vi inte ens vet om ännu," säger han.
Globalt samarbete kommer sannolikt att bli mer kritiskt i framtiden. Forskare föreställer sig globala nätverk av kamerafällor, liknande hur väderstationer fungerar, som tillhandahåller realtidsdata om arter och ekosystem över hela världen. När världen står inför ökande miljöutmaningar kommer dessa tekniker att bli oumbärliga verktyg i kampen för att skydda vår planets vilda djur.
Slutsats
Samarbetet mellan ZSL, PEAK:AIO och Solidigm på London Zoo visar hur teknik kan driva på förändringar i verkligheten inom bevarande. Genom att utnyttja högpresterande lagring och AI kan naturvårdare bearbeta enorma mängder data på rekordtid, vilket ger nya insikter om djurs beteende, populationsdynamik och ekosystems hälsa. Framtiden för naturvård är onekligen digital, och projekt som dessa formar hur vi skyddar vår planets mest sårbara arter.
Denna rapport är sponsrad av Solidigm. Alla åsikter och åsikter som uttrycks i denna rapport är baserade på vår opartiska syn på produkten/de produkter som övervägs.
Engagera dig med StorageReview
Nyhetsbrev | Youtube | Podcast iTunes/Spotify | Instagram | Twitter | TikTok | Rssflöde
