Oplossingen voor opslag met hoge dichtheid en geavanceerde AI hebben een grote impact op de bewaking, bescherming en het begrip van dierpopulaties.
Op het kruispunt van geavanceerde technologie en beschermingsinspanningen hebben de Zoological Society of London (ZSL) en PEAK:AIO een innovatieve benadering ontwikkeld voor gegevensbeheer voor natuurstudies. Deze samenwerking, met de inzet van Solidigm-opslag met hoge dichtheid en geavanceerde AI, heeft een aanzienlijke impact op het monitoren, beschermen en begrijpen van dierenpopulaties. De kern van dit project is de PEAK:AIO-oplossing, aangestuurd door Solidigm's D5-P5336 61.44 TB QLC-schijven, die de infrastructuur biedt voor snelle gegevensopslag en -analyse, waardoor onderzoekers snellere, nauwkeurigere beslissingen kunnen nemen die uiteindelijk ten goede komen aan beschermingsinspanningen.
We hebben onlangs de London Zoo bezocht en onderzocht hoe de dataopslagsystemen en geavanceerde AI-gestuurde platforms van PEAK: AIO door de ZSL worden gebruikt om enorme hoeveelheden data te verwerken die zijn gegenereerd door natuurmonitoringprojecten, variërend van stedelijke bescherming voor egels tot wereldwijde soortenobservatie. De dierentuin kan de uitdagingen op het gebied van databeheer aanpakken die inherent zijn aan moderne beschermingsinspanningen door geavanceerde opslag- en AI-technologieën te integreren. We hadden ook het voorrecht om deze innovaties te bespreken met Mark Klarzynski, CEO en oprichter van PEAK:AIO, Professor Chris Carbone, hoogleraar zoölogische natuurbescherming, en anderen die betrokken zijn bij dit baanbrekende initiatief.
Van egels tot wereldwijde soortenmonitoring
Een van de meest fascinerende projecten bij de ZSL betreft het behoud van wilde dieren in stedelijke gebieden, met een specifieke focus op egelspopulaties in Londen. Chris Carbone deelde met ons de uitdagingen waar egels mee te maken hebben, een soort waarvan het leefgebied steeds meer wordt gefragmenteerd door menselijke activiteit. "Ze hebben moeite om zich te verspreiden tussen populaties", zegt Carbone, "wat leidt tot problemen zoals inteelt." Dit probleem doet zich wereldwijd voor bij veel soorten, omdat verstedelijking steeds meer inbreuk maakt op natuurlijke leefgebieden.
Conservationisten werken eraan om dit te bestrijden door paden of "groene corridors" te creëren, waardoor dieren zoals onze egels zich vrij kunnen bewegen tussen geïsoleerde habitats. Bewustwording en publieke betrokkenheid zijn echter cruciale componenten om het succes van deze initiatieven te verzekeren. De ZSL richt zich ook op het bewust maken van lokale populaties wilde dieren en moedigt hen aan om te helpen deze groene ruimtes te onderhouden, door kleine stappen te zetten om de dieren te laten gedijen in anderszins uitdagende omgevingen.
Maar waar komen Solidigm SSD's met hoge capaciteit en NVIDIA DGX Supercomputers in het spel? Volgens Carbone zijn ze cruciale hulpmiddelen geworden. Moderne technologieën voor het monitoren van wilde dieren zijn de afgelopen twee decennia snel geëvolueerd, waardoor onderzoekers enorme hoeveelheden data konden verzamelen. Deze data brengt echter uitdagingen met zich mee: opslag en analyse.
De explosie van data: van cameravallen tot genomica
In de begindagen van het monitoren van wilde dieren waren cameravallen revolutionair, maar ze hadden beperkingen. Chris haalde herinneringen op aan de tijd dat op film gebaseerde camera's slechts 36 beelden konden maken, wat vaak leidde tot gemiste kansen. "Een groep apen kan al op de eerste dag alle film gebruiken, waardoor je niets bruikbaars overhoudt." En nu, vandaag de dag, kunnen moderne digitale camera's tienduizenden beelden vastleggen, waardoor onderzoekers een veel completer beeld krijgen van het gedrag van wilde dieren.
De hoeveelheid gegenereerde data is exponentieel gegroeid, vooral met wereldwijde beschermingsinspanningen met cameravallen in meerdere landen. India's cameravallen behoren bijvoorbeeld tot de grootste ter wereld, met meer dan 10,000 camera's en miljoenen afbeeldingen. Londen HogWatch-projectheeft ook meer dan 15 miljoen afbeeldingen verzameld. Met de schaalbaarheid van de gegevensverzameling op dit tempo is het beheren en verwerken van zulke grote datasets een aanzienlijke uitdaging geworden.
Genomics is een ander gebied dat bijdraagt aan de stortvloed aan data. Eerder analyseerden onderzoekers kleine fragmenten van dierlijke genomen om populatiestructuren te begrijpen. Met de toenemende betaalbaarheid en toegankelijkheid van whole-genome sequencing zijn datasets echter uitgebreid tot terabytes. Projecten op het gebied van milieu-DNA (eDNA) dragen verder bij aan deze groei door DNA-sporen in het milieu te gebruiken om soortenpopulaties in kaart te brengen.
Dankzij de geavanceerde dichtheid van de Solidigm QLC SSD's hebben de teams die aan deze projecten werken momenteel voldoende ruimte om werk te doen en is er voor de nabije toekomst capaciteit beschikbaar. Hierdoor kon het project zo worden geschaald en gebouwd dat er geen constante upgrades nodig waren om aan de databehoeften te voldoen.
Een supercomputer bouwen in een dierentuin
Een van de meer onverwachte uitdagingen waar het team mee te maken kreeg tijdens de installatie van het nieuwe edge datacenter in de dierentuin, betrof de buitenkoeler en een groep Chinese waterherten. Het koelsysteem, essentieel voor het handhaven van de juiste temperatuur voor de high-performance computing-apparatuur, bevond zich in de buurt van een gebied waar deze gevoelige dieren leven. Tijdens het upgraden van de koeler naar een grotere unit, verstoorden het lawaai en de activiteit van de installatie de herten, waardoor het team hun plannen zorgvuldig moest aanpassen om het comfort en de veiligheid van de dieren te waarborgen.
De oplossing was om de waterherten tijdelijk te verplaatsen naar een veiliger en rustiger gebied binnen de dierentuin terwijl het werk werd afgerond. De situatie voegde een laag complexiteit toe die de meeste datacenterinstallaties niet zouden tegenkomen, wat de unieke uitdagingen benadrukt van het inzetten van technologie in omgevingen die worden gedeeld met wilde dieren. Nadat de koeler was geïnstalleerd en de dieren terugkeerden naar hun habitat, zette het team het project voort met minimale verstoring van de dagelijkse activiteiten van de dierentuin.
Edge Computing in de dierentuin van Londen
Gezien de hoeveelheid data had ZSL een krachtig maar compact datacenter nodig om deze enorme datasets te verwerken. Maak kennis met PEAK:AIO en hun high-performance storage-oplossing die aan de edge is geïmplementeerd. Deze oplossing ondersteunt de imaging- en genomics-workloads van de dierentuin. In het edge-datacenter op het kantoor van ZSL in de London Zoo bieden twee DGX-platforms van NVIDIA, gecombineerd met PEAK:AIO-systemen, een opmerkelijke 1.2 petabyte aan redundante en veilige high-speed opslagruimte.
Mark Klarzynski, CEO en oprichter van PEAK:AIO, legt uit dat deze opslagsystemen zijn ontworpen om te voldoen aan de eisen van AI-werklasten en behoeften op het gebied van natuurbehoud. De DGX-systemen maken snelle AI-verwerking mogelijk, die miljoenen afbeeldingen in minder tijd kan analyseren dan traditionele computeropstellingen. "We verleggen de grenzen van prestaties in zo'n kleine ruimte", aldus Mark. "Het gaat niet alleen om het opslaan van de gegevens, maar ook om het zo snel en effectief mogelijk verwerken ervan."
Met RDMA over NFS en NVMe over Fabric kunnen deze opslagsystemen high-throughput toegang tot data bieden, wat nodig is bij het verwerken van data op de schaal die ZSL vereist. GPU-versnelde AI-workloads vereisen dit prestatieniveau, vooral bij taken zoals soortenclassificatie en objectdetectie in afbeeldingen.
De rol van AI bij natuurbehoud
Een van de opvallende AI-tools die in London Zoo wordt gebruikt, is Microsoft's MegaDetector. Dit AI-model is instrumenteel in het automatiseren van beeldvoorverwerking door niet-relevante items zoals mensen of auto's te detecteren en eruit te filteren en dieren te isoleren voor verdere analyse. Voorheen verwerkte een standaardlaptop misschien maar een paar afbeeldingen per minuut, maar met de nieuwe infrastructuur kunnen duizenden afbeeldingen in hetzelfde tijdsbestek worden verwerkt.
Dit is slechts de eerste stap in een complexer AI-gestuurd proces. Na de eerste filtering worden AI-modellen gebruikt voor soortenherkenning, een veel uitdagendere taak. "Je zou denken dat we er nu beter in zouden zijn," mijmert Carbone, "maar het is ongelooflijk moeilijk." Vegetatie verhult dieren vaak, waardoor het voor AI moeilijk is om soorten correct te classificeren. Nieuwe technieken, zoals het gebruik van bounding boxes om de aandacht van AI te richten, verbeteren echter de nauwkeurigheid.
Zodra de afbeeldingen zijn getagd en geanalyseerd, kunnen de gegevens worden ingevoerd in complexere modellen. Deze modellen bieden natuurbeschermers kritische inzichten, zoals populatieschattingen en interactiepatronen tussen soorten. De resultaten van deze analyses helpen bij het vormgeven van beschermingsstrategieën in Londen en de rest van de wereld.
Realtime back-up en gegevensbeveiliging
Gegevensintegriteit is cruciaal bij het omgaan met onschatbare conserveringsgegevens. PEAK:AIO heeft ingebouwde redundante back-upsystemen om ervoor te zorgen dat geen van deze gegevens verloren gaat. De 1.2 PB Solidigm-opslag wordt bijna realtime geback-upt met behulp van NVMe over RDMA en de gegevens kunnen bijna direct worden hersteld zonder dat een traditioneel herstelproces nodig is. Klarzynski benadrukt: "Je herstelt niet echt; je gebruikt het gewoon."
Voor extra veiligheid zorgt het back-upproces ervoor dat gegevens onveranderlijk zijn, wat betekent dat er niet mee kan worden geknoeid. Dit is een cruciale functie, gezien de gevoelige aard van conserveringsgegevens. Mocht er iets misgaan, dan zijn de gegevens direct toegankelijk, waardoor jaren aan onderzoek bewaard blijven.
De toekomst van behoudtechnologie
Naarmate de inspanningen voor natuurbehoud blijven toenemen, zal ook de vraag naar geavanceerde technologische oplossingen toenemen. Het werk dat is uitgevoerd in London Zoo dient als model voor wat mogelijk is als je AI, high-performance computing en edge-based storage-systemen combineert. Mark van PEAK:AIO wijst erop dat ze weliswaar al ongelooflijke dingen hebben bereikt, maar dat ze nog maar aan het oppervlak krabben. "Er zijn dingen die AI kan doen waar we nog niet eens van weten", zegt hij.
Wereldwijde samenwerking zal in de toekomst waarschijnlijk belangrijker worden. Onderzoekers voorzien wereldwijde cameravalnetwerken, vergelijkbaar met de manier waarop weerstations werken, die realtime gegevens leveren over soorten en ecosystemen over de hele wereld. Nu de wereld te maken krijgt met toenemende milieu-uitdagingen, zullen deze technologieën onmisbare hulpmiddelen worden in de strijd om de wilde dieren van onze planeet te beschermen.
Conclusie
De samenwerking tussen ZSL, PEAK:AIO en Solidigm in de London Zoo laat zien hoe technologie echte veranderingen in natuurbehoud kan bewerkstelligen. Door gebruik te maken van high-performance storage en AI kunnen natuurbeschermers enorme hoeveelheden data verwerken in recordtijd, wat nieuwe inzichten oplevert in diergedrag, populatiedynamiek en de gezondheid van ecosystemen. De toekomst van natuurbehoud is onmiskenbaar digitaal, en projecten als deze vormen de manier waarop we de meest kwetsbare soorten van onze planeet beschermen.
Dit rapport is gesponsord door Solidigm. Alle standpunten en meningen in dit rapport zijn gebaseerd op onze onbevooroordeelde kijk op het (de) product(en) in kwestie.
Neem contact op met StorageReview
Nieuwsbrief | YouTube | Podcast iTunes/Spotify | Instagram | Twitter | TikTok | RSS Feed
