Big Data và bảo vệ môi trường – đây là một sự kết hợp kỳ diệu của công nghệ và hiện đại, giữa con người và thiên nhiên. Tại sao Big Data lại viết nên những điều kì diệu đó? Những dự án bảo vệ thiên nhiên nào đã ứng dụng Big Data thành công? Cùng FSI khám phá ngay về phần mềm Big Data và ứng dụng thú vị trong bảo tồn thiên nhiên ngay trong bài viết .
Big Data là gì?
Big Data là một thuật ngữ dùng để chỉ một tập hợp dữ liệu vô cùng lớn và phức tạp. Nó khiến những công cụ hay ứng dụng xử lý dữ liệu truyền thống không thể thu thập, quản lý và xử lý dữ liệu trong một khoảng thời gian hợp lý.
Những tập hợp dữ liệu lớn này thông thường có thể bao gồm các dữ liệu có cấu trúc (structured data), dữ liệu không cấu trúc (unstructured data) cùng những dữ liệu nửa cấu trúc (semistructured data), mỗi tập hợp dữ liệu trên đều mang trong mình một chút khác biệt.
Trên thực tế, hiện nay, việc bao nhiêu dữ liệu đủ để gọi là “big” vẫn còn nhiều tranh luận, nhưng cơ bản dữ liệu lớn có thể là các bội số của petabyte – và với các dự án lớn nhất trong phạm vi exabyte (bội số của byte).
Thông thường, Big Data có 3 điểm đặc trưng:
- Khối lượng dữ liệu cực lớn
- Nhiều loại dữ liệu đa dạng
- Vận tốc mà dữ liệu cần phải được xử lý và phân tích
Dữ liệu tạo thành các kho dữ liệu lớn có thể bắt nguồn từ các nguồn bao gồm các trang web, các phương tiện truyền thông xã hội, ứng dụng dành cho máy tính để bàn hay ứng dụng trên thiết bị di động, các thí nghiệm khoa học, thiết bị cảm biến và các thiết bị khác trong mạng lưới thiết bị kết nối Internet (IoT- internet of things).
Lợi ích khi áp dụng phần mềm Big Data để bảo vệ thiên nhiên
Sử dụng phần mềm Big Data trong việc bảo tồn thiên nhiên hoang dã tưởng chừng là một hành động không tưởng, nhưng hiện nay lại trở nên vô cùng thiết thực và đang tạo nên những ảnh hưởng tích cực với công tác này. Rõ ràng, Big Data không chỉ tạo ra lợi ích kinh tế mà còn xây dựng được nhiều giá trị quý báu mang tính chất cộng đồng.
Cụ thể, các lợi ích khi áp dụng phần mềm Big Data trong công tác bảo vệ thiên nhiên gồm có:
Tìm ra chủng loài, khu vực cần bảo tồn nhanh chóng
Phần mềm Big Data được sử dụng để phân tích theo thời gian thực sự thay đổi của môi trường sống hoang dã. Các hình ảnh do vệ tinh cung cấp thông tin thực tế liên quan tới việc sử dụng đất, tỷ lệ phá rừng cũng như các tác động từ biến đổi khí hậu. Nhờ phân tích dữ liệu, nhà bảo tồn có thể xác định chính xác, nhanh chóng khu vực thiên nhiên hay chủng loài đang cần ưu tiên bảo vệ.
Hiểu hơn về tập quán sống của nhiều loài động vật
Bên cạnh phân tích môi trường sống, phần mềm Big Data cũng đóng vai trò quan trọng trong việc tiến hành theo sát dấu chân các loài động vật hoang dã. Nhiều thiết bị như vòng cổ GPS, camera tích hợp AI,… tạo ra lượng dữ liệu khổng lồ về chuyển động cũng như hành vi của các loài động vật.
Dựa trên nguồn thông tin hữu ích này, các nhà sinh vật học, nhà bảo tồn hiểu hơn về tập tục sống, nguồn thức ăn, thói quen sinh sản và mô hình di cư của các loài động vật. Từ đó, họ sẽ đưa ra chiến lược, giải pháp cụ thể giúp bảo vệ hiệu quả hơn các loài đang có nguy cơ tuyệt chủng.
Đánh giá hiệu quả bảo tồn thiên nhiên, động vật hoang dã
Việc dữ liệu về thiên nhiên luôn được cập nhật theo thời gian thực, Chính phủ, tổ chức phi lợi nhuận và các nhà sinh vật học, nhà bảo tồn có thể đánh giá chính xác những nỗ lực bảo tồn, nhằm xóa bỏ lỗ hổng trong nhận thức và kế hoạch hành động. Dữ liệu lớn sẽ đánh giá tác động cụ thể từ các hoạt động bảo vệ thiên nhiên, bảo vệ động vật hoang dã trong một khoảng thời gian cụ thể. Nhờ vậy, chính sách có thể được điều chỉnh, thay đổi dựa trên nguồn dữ liệu tin cậy.
Ứng dụng phần mềm Big Data trong các dự án bảo vệ thiên nhiên hoang dã
Sử dụng phần mềm Big Data Dự án Khảo sát The Great Elephant Census
Hiện nay ở tại Châu Phi, có hơn 12,000 con voi bị giết hại mỗi năm kể từ 2006. Con số ấy vẫn đang tăng lên trong những thập kỷ gần đây nhanh đến độ mỗi chúng ta có thể lường trước tới viễn cảnh hành tinh này sẽ không còn một cá thể voi nào trong tương lai.
Việc mỗi chúng ta tiến hành bảo vệ hệ sinh thái chung là một hành động cần thiết không chỉ đối với thế giới hoang dã mà còn cả cộng đồng động thực vật xung quanh. Bởi giữa môi trường sống, động vật và thực vật luôn có mối liên hệ chặt chẽ với nhau.
Phần mềm Big Data có một loại công cụ thống kê chính xác, có thể phát hiện ra những thiếu hụt giữa những các mắt xích trong hệ tuần hoàn. Vào năm 2014, một cuộc khảo sát lớn mang tên The Great Elephant Census được tiến hành bởi Nhà đồng sáng lập Microsoft Paul Allen.
Qua đó, cuộc khảo sát này đã thống kê được nhiều tư liệu về số lượng voi ở Châu Phi. 90 chuyên gia nghiên cứu đã tiến hành rà soát hơn 285,000 dặm ở lục địa châu Phi, qua 21 quốc gia để thực hiện khảo sát này.
Một trong những nguồn data thô lớn nhất về voi trên thế giới đã được thu thập từ đây. Số liệu từ khảo sát cho thấy rằng con người hiện đang phải đối mặt với một sự thật rằng số lượng voi chỉ còn 352,271 cá thể trên 18 quốc gia và hiện đã giảm xuống hơn 30% chỉ trong vòng 7 năm. Có thể thấy dữ liệu này đã dấy lên báo động về việc cần có một hệ thống điều phối được vận hành để đảm bảo những tín hiệu cấp cứu sẽ được giải quyết kịp thời.
Big Data đã giúp cho số lượng cá thể voi luôn được cập nhật, giúp các nhà bảo tồn động vật hoang dã có thể nhanh chóng nắm bắt tình hình của voi để có thể cứu hộ kịp thời khi cần.
Có thể thấy phần mềm Big Data hiện đang có vai trò lớn hơn trong nỗ lực bảo tồn động vật hoang dã, cụ thể là loài voi ở Châu Phi và tương lai hoàn toàn có thể áp dụng với các loài động vật khác có nguy cơ tuyệt chủng.
Ứng dụng eBird
Dự án này đã được thực hiện vào năm 2002. Đây là một chương trình điện thoại cho phép người dùng có thể ghi âm lại tiếng chim hót để từ dữ liệu đó, ứng dụng sẽ tìm ra chúng là loài nào và lưu lại dữ liệu này trên hệ thống. App điện thoại này được tạo ra để tập hợp được nguồn Data có ích cho các chuyên gia nghiên cứu và phù hợp với những người đam mê với loài chim.
Những Data này sẽ được chia sẻ đến các thầy cô, chính quyền, địa phương hay các nhà nghiên cứu loài chim, nhà sinh vật học và những nhà hoạt động vì bảo tồn thiên nhiên. Từ đó mọi người đều có thể sẽ đóng góp vào dự án khác mang tên “BirdCast”, một phần mềm Big Data có thể dự đoán đợt di trú của các loài chim lần đầu tiên được ra mắt trên thế giới.
Machine Learning (học máy) sẽ tiến hành bắt chước lại những âm thanh tiếng chim hót và lưu trữ chúng để làm nguồn dữ liệu. AI sẽ tiến hành nhận diện loài chim nào có tiếng hót tương thích. Qua đó, chúng ta có thể kiểm soát về số liệu tăng trưởng của các loài chim hiện có trên Trái Đất trong hiện tại và tương lai. Nhờ vậy mà ta hoàn toàn có thể đưa ra phương pháp bảo tồn phù hợp.
Dự án EarthCube Project – Sử dụng Big Data làm mô hình Trái đất
Dự án được thực hiện vào năm 2019 với mục tiêu sản xuất một bản sao 3D của Trái Đất để từ đó có thể phục vụ nhiều mục tiêu nghiên cứu khác nhau của các nhà khoa học. Khoa học máy tính và Big Data sẽ được sử dụng để xây dựng nhiều dự án quốc tế bao gồm dự án này. EarthCube cũng tiến hành tài trợ nhiều dự án khác nhau như Khoa học về san hô và mạng lưới cáp quang CRESCYNT.
Dữ liệu về loài, phân tích hình ảnh và sơ đồ 3D sẽ được sử dụng để giúp các nhà khoa học, bảo tồn có thể nhận biết được sự sụt giảm hay phát triển của các rặng san hô về mặt cấu trúc cùng các vấn đề bệnh và hiện tượng “bộ xương trắng” đang diễn ra với các rặng san hô. Dựa vào đó, các nhà nghiên cứu, nhà hoạt động vì môi trường có thể tìm ra biện pháp bảo tồn, nhân giống các rặng san hô quý hiếm, hiện có nguy cơ tuyệt chủng.
Những nỗ lực để sử dụng Big Data vào công cuộc “cứu” lấy thiên nhiên hoang dã vẫn còn đang từng bước phát triển. Tin chắc rằng sự kết hợp giữa nguồn nhân lực chuyên môn, những tổ chức tình nguyện, các nhà khoa học hoạt động vì môi trường với Big Data sẽ đưa ra nhiều biện pháp kịp thời hơn. Từ đó, đưa ra đời nhiều ứng dụng về môi trường và cứu thêm được những loài sinh vật đang có nguy cơ tuyệt chủng trên Trái Đất.
