通过 NeMO-Net 为 NASA 绘制世界珊瑚礁地图

“我们的珊瑚礁正处于危险之中……我们需要你的帮助。”当新玩家登录 NASA 的 NeMO-Net 时，他们会收到海洋学家 Sylvia Earle 的视频留言。“你的任务是掌管一艘研究船，环游世界收集海洋数据，”她说。

气温升高、海平面上升和其他干扰因素已经摧毁或破坏了世界上大多数珊瑚礁，专家预测，如果气候变化得不到控制，到 2050 年，今天 70% 到 90% 的活珊瑚将会消失。这些生态系统不仅仅是美丽的地方——珊瑚礁对人类很重要，通过渔业提供食物，通过旅游业提供收入，并为全球数亿人提供海岸保护。

科学家们很难追踪究竟有多少珊瑚正在消失，因为珊瑚礁遍布世界各地，隐藏在水下。但最近卫星技术的进步使得科学家们可以轻松地收集到许多世界珊瑚礁的照片，他们可以用这些照片来了解珊瑚的丰度和多样性，以及这些重要的珊瑚礁健康指标是如何随时间变化的。

一旦他们对足够多的照片进行了数字化处理，科学家们就可以使用计算机算法自动完成这项任务，从而对世界各地的珊瑚礁健康状况提供前所未有的见解。

NASA 的科学家们创建了 NeMO-Net 游戏，让所有年龄段的玩家都能参与进来。玩家查看来自世界各地的珊瑚礁卫星照片，用三维方式描绘珊瑚和其他海底物体，并使用游戏内的画笔为他们看到的东西进行颜色编码。NASA 的算法将利用这些关于照片中物体的信息来学习如何自动识别其他照片。在此过程中，玩游戏的志愿者们也会了解珊瑚礁本身，例如如何识别不同类型的珊瑚。

参与其中：NeMO-Net 珊瑚分类

尖端科技

当 NASA 研究科学家、NeMO-Net 项目联合研究员 Alan Li 于 2016 年加入 NASA 时，他和他的同事们还在使用他称之为“旧”的机器学习方法来分析他们的珊瑚礁数据。“我们很快意识到我们必须扩大规模，”Li 说。“当时，神经网络——一种新型的机器学习技术——变得越来越流行。”

“一方面，我们有如此多的[珊瑚礁]卫星数据，任何[一个]人都无法全部看完；另一方面，我们想尝试一些新的东西——机器学习在其他领域所做的最前沿工作，”他说。有了新技术，他们就可以自动化他们的卫星数据分类。但在他们开始之前，他们必须手动分类数千张珊瑚礁照片，以便训练他们的算法。而他们需要帮助来完成这项工作。2017 年，NeMO-Net 应运而生。

NemoNet Drone - SciStarter — NeMO-Net 使用从水面上拍摄的真实照片来研究下面的珊瑚。项目负责人 Ved Chirayath 发明了一种新的方法，通过海浪生成清晰的下方图像，称为“流体透镜”。(来源：NeMO-Net)
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变化的珊瑚

虽然 NASA 的计算机科学家们在开发处理海量卫星数据集的新方法，但珊瑚礁本身是 NeMO-Net 的核心。“生物学家们非常担心珊瑚礁的变化，”Li 说。“由于气候变化、人类活动、污染，这些珊瑚礁正在经历巨大的压力。它们的变化速度比以往快得多。”

NemoNet fluid lensing - SciStarter — 通过 Ved Chirayath 的流体透镜技术，被海浪遮挡的珊瑚礁照片（右）变得清晰（左）。(来源：NeMO-Net)
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珊瑚礁生物学家想知道是什么让一些珊瑚礁具有韧性，而另一些则无法生存。NeMO-Net 还与美国国家海洋和大气管理局合作，看看他们如何以切实可行的方式应用他们学到的知识。这意味着将信息提供给珊瑚礁管理者和进行实地（或者说水下）实验的科学家，以测试拯救甚至重建珊瑚礁的方法。“他们正在研究如何能够阻止这种趋势，”Li 说。