大数据中的小鱼

新英格兰的底栖鱼季节正如火如荼，从罗德岛到缅因州的数百名乘小船出海的渔民正在寻找该地区标志性的鳕鱼和黑线鳕。但今年，几十家渔民在摄像机的监视下开始捕捞，这是一项新的努力的一部分，目的是利用技术更好地维持该地区的渔业和依赖渔业的社区。

在渔船上的录像观察-电子监控这是一种成本效益高的方法，可以确保渔船在通知当地渔业管理部门的同时，捕捞的鱼不会超过允许的数量。在前几个问题仍有待解决技术可以广泛部署,如审查和存储数据的成本——电子监控开始兑现其渔民的成本降低的潜力,为科学家们提供更好的数据,重建信任,最终帮助消费者更好地理解他们的海鲜是来自哪里。

电子监控是一个巨大的工具。我预计它会增长。

“电子监测是一个巨大的工具，”美国国家海洋和大气管理局渔业国家电子技术协调员布雷特·阿尔杰(Brett Alger)说。“这并不一定适用于每一个人或每一个渔场，”但“我们正在所有地区与当地渔民合作，了解他们的需求。”我希望它能继续增长。”

这种技术对于大西洋中高度洄游的延绳钓物种(剑鱼)来说是必需的。它在太平洋沿岸的底栖鱼产业蓬勃发展，其他几十个渔业地区也有试点项目。

一旦渔业的利益相关者能够解决这些问题;然而，武藤决定试一试。去年，他在自己45英尺长的船“黎明t号”(Dawn T.)上安装了摄像头。

人类观察员被广泛用于监控配额管理的渔场的捕鱼量，而且价格昂贵:在新英格兰，一位观察员每天大约要花费700美元。

新英格兰使用“抓股”系统规范底栖鱼类捕捞。渔民可获发许可证，以每年可捕捞的鱼类总数计算，而丢弃的鱼类(例如幼鱼)则会计算在配额内。人类观察员充当监督员，以确定渔民是否准确地报告他们在海上的丢弃物。渔民必须在离开码头48小时前向监管机构报告他们的行程。

根据美国东北地区的海上监测(ASM)计划，今年只有15%的航次需要人工观察，但在这个利润空间非常有限的行业，人工观察的成本加起来非常高。许多渔民也不喜欢小船上有另一个人。

“这是一个不安全的情况，”武藤隆敏说。他是第一代渔民，最初是在甲板上清洗龙虾锅和分拣设备。“当然，观察员有保险，但最头疼的是，我现在要对另一个人负责，对他们所有的天平和篮子负责。它使小船更小了。”

2016年，监管机构开始允许在新英格兰的登月舱(通常只在海上停留几天的小型渔船)上安装摄像头，以代替人类观察员。另外两个项目在新英格兰仍处于试点阶段，其中一个是为大型底栖鱼拖网渔船设立的，另一个是为鲱鱼渔场设立的。

美国国家海洋和大气管理局(NOAA)区域办公室与日本海洋和大气管理局合作，为武藤的这艘船配备了相机，花费约8000美元科学中心,大自然保护协会(TNC),缅因州海湾研究所和科德角商业渔民联盟。照相机的费用由NOAA渔业部门及其合作伙伴提供补贴。

镜头一直在拍摄武藤和他的船员们出海的整个过程。他们记录渔民如何处理他们的丢弃物，他们不允许因为大小或物种类型而保留的鱼，但这些都计入他们的配额。这比他买一个现场监控器的花费要低。

这比他买一个现场监控器的花费要低。

然而，电子监控的最大成本是审查视频所需的劳动力。在海上航行的2到4天里，必须有人观看所有收集到的镜头，对于更大的船只来说，甚至更长时间。McGuire说，因为这项技术仍在发展，成本高于广泛采用后的成本;他指出，光是视频审查的费用每天就在300美元到350美元之间。

马萨诸塞州TNC海洋项目主任克里斯托弗·麦圭尔(Christopher McGuire)说，降低成本的一种方法是在一个“信任但核实”的系统中对视频片段进行抽查，并将其与渔民的报告进行比较。这种方法在其他渔场也有应用，比如不列颠哥伦比亚省的底栖鱼渔场，监管机构会查看大约10%的录像。

使用机器学习和人工智能

另一种降低成本的方法是使用电脑来审查录像。McGuire说，有很多关于自动化审查的讨论，但普遍的说法是，这仍然需要五年的时间。

为了鼓励更快的行动，TNC去年率先发起了一项在线竞赛，向能够破解密码的计算机科学家提供5万美元的奖金——也就是说，教计算机如何数鱼、给鱼称重并识别它们的种类。

麦圭尔说:“我们制造了一场军备竞赛。这就是为什么你要参加比赛。你永远不可能让最优秀的人这样做，因为他们不关心你的鱼。他们都想为谷歌工作，而获得谷歌认可的一个方法就是赢得一些这样的比赛。”

这次比赛超出了麦圭尔的预期。他说:“获奖者在物种识别上的准确率接近100%，准确率达到75%。”“我们证明了现在是自动审查。五年内不会。现在所有的视频评论公司都在投资机器学习。”It's only a matter of time before a commercial product is available, McGuire believes.

老大哥还是更好的信任?

随着监控在社会上的兴起，从仪表板上的摄像头到Facebook，渔民可能会对在船上收集的视频片段如何使用持怀疑态度，这并不奇怪。

“最大的担忧是，一旦你把数据泄露给第三方，你马上就会受到攻击。”你的数据可能会被用于意想不到的目的，”宾夕法尼亚州立大学信息科学与技术教授Jungwoo Ryoo在谈到更大的趋势时说。但是，他说，“盲目否认这些有用的技术不是解决之道。”大数据帮助我们更有效地工作。”

Ryoo提醒渔民要确保隐私和安全符合电子监控协议的条款和条件，并作为一个团体寻求保护。幸运的是，渔民有群体力量。电子监控项目的细节通常由当地渔业委员会制定，在那里渔民有发言权。这就是为什么新英格兰的行业专家认为电子监控实际上可以帮助扭转局面传奇渔民和科学家之间的不信任。

这比他买一个现场监控器的花费要低。

渔民被要求记录他们捕获和丢弃的所有东西。然而，“科学家通常并不相信渔民在他们的旅行报告中所写的内容，”McGuire说。他说:“人们有很多动机去谎报。虽然渔民们被要求填写这些表格，但是管理部门和科学部门基本上不使用它们。”

他说:“电子监控试图颠覆这一点。”“除非另有证明，否则渔民的捕捞记录将被视为对行程的准确记录。这是你开始改变渔业动态的最初方式之一。”

Muto同意了。他说:“我们看着科学家们说，‘你真是满口胡言’，他们也看着我们说同样的话。”但现在他有了可以指证的视频片段，他说，“当我出现在监管会议或听证会上时，我可以说，‘这是我在水上看到的东西，这是我的证据来证明它。’”

电子监测还为科学家和监管机构提供了更及时、更准确的渔业健康评估。这使得更容易将捕捞限制与实际种群更紧密地联系起来，并提高保护限制的有效性。

连接到消费者可追溯性

对于消费者来说，有一天，渔船活动的视频片段可以与可追溯性运动联系起来，以确保海鲜是合乎道德和合法的捕捞。

新英格兰项目的视频审查合作伙伴加拿大生态信托公司(Ecotrust Canada)正在试验第一个此类可追溯性项目。ThisFish允许消费者在线输入一个代码，告诉他们谁钓到了鱼，如何钓的，在哪里钓的，甚至可能在线观看一段视频。到目前为止，它关注的是加拿大的渔业。

McGuire认为金枪鱼行业已经成熟，可以进行更多这种从甲板到盘子的可追溯性，因为它具有很高的价值。但他警告说，可能需要一段时间才能流行起来。“电子监控很难在人们走过海鲜案的三秒钟内解释清楚。”

一个没有人类观察者的未来?

到目前为止，武藤隆敏说他对摄像头的工作相当满意。最近，监管机构给予使用电子监控的渔民更大的灵活性，这让他得到了回报。现在，他可以对他在水面上看到的情况做出反应，从捕捞底层鱼转向捕捞大西洋蓝鳍金枪鱼，而无需首先返回港口并通知监管机构。

阿尔杰说，这种灵活性吸引了渔民。“许多行业组织开始将电子监控视为一种回归过去的方式:‘我只是去钓鱼。他们认为电子监控可以让他们在捕鱼时更有机会，提供更多有关海洋情况的信息。”

如今，只有一小部分新英格兰乘快艇出海的渔民在使用摄像头，但麦圭尔希望该行业能达到一个临界点，使这项技术的使用成为常态。“渔民们爱说话，”他说。“每个港口只需要一两个港口。其他人会发现的。”