Motivation
Neben dem Klimawandel stellt der Verlust der biologischen Vielfalt eine der größten Bedrohung für die Menschheit dar. Der Schutz der Biodiversität ist aktuell und in Zukunft eine wichtige Aufgabe unserer Gesellschaft. Großflächiges Monitoring der biologischen Vielfalt ist eine große Herausforderung, da ein angemessenes Monitoring kosten- und zeitintensiv ist. Darüber hinaus erfordert es umfangreiches taxonomisches Wissen. Am vielversprechendsten für die Analyse neuer Monitoringdaten sind zukünftig automatisierte und halbautomatische Datenerhebungs- und Auswertungsmethoden, die große räumliche Skalen abdecken. Künstliche Intelligenz (KI) wird hierbei eine unerlässliche Rolle spielen.
Ziele und Vorgehen
Im Rahmen der interdisziplinären KI-Forschungsgruppe werden KI-Methoden und Technologien entwickelt und verbessert, um die Biodiversität in verschiedenen Lebensräumen und Landschaften effizient, schnell und automatisiert überwachen und vorhersagen zu können. Im Vorhaben geht es darum, verschiedene Benchmarkdatensätze zu erstellen, Lernalgorithmen zur automatischen Artenbestimmung weiterzuentwickeln, die Ergebnisse zu interpretieren sowie Kontextinformation im Erkennungsprozess zu nutzen. Im Bereich des Arten- und Populationsmonitorings werden Lernalgorithmen sowie Netzwerkarchitekturen speziell für Daten der Fernerkundung angewendet und weiterentwickelt. In der Modellierung werden KI-basierte Modelle entwickelt, die sowohl den räumlichen als auch den zeitlichen Kontext auf verschiedenen Skalen ansprechen. Neben der wissenschaftlichen Arbeit wird darüber hinaus der Fokus in der Nachwuchsförderung liegen. Es werden Methoden und Software bereitgestellt, um die Anwendung von KI in der Biologie und Ökologie effektiver und zusammenhängender zu gestalten.
Innovationen und Perspektiven
Die Projektleiterin vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie verfügt über umfassende Expertise im Schnittstellenbereich der Biogeowissenschaften und der Informatik. Seit mehr als zehn Jahren forscht sie zu den Themen Modellierung von Ökosystemabläufen, Monitoring von Ökosystemen, automatische Bestimmung von Arten und Vorhersage von Artenausbreitung.