Baumerkennung: Computer verliert Duell gegen Mensch

21.3.2012 Internationaler Tag des Waldes: Bundesforste und TU Wien testen digitale Baumerkennung – ÖBf launchen BAUMwissen

Ein außergewöhnliches Projekt starteten die Österreichischen Bundesforste in Zusammenarbeit mit dem Institut für rechnergestützte Automation der Technischen Universität Wien. ‘Die ursprüngliche Idee war’, erklärt Georg Erlacher, Vorstand der Österreichischen Bundesforste (ÖBf), ‘ein Baumerkennungs-Programm – eine ‘App’ – für Smartphones zu entwickeln.’ Über iPhone & Co sollte es jedem Waldbesucher einfach möglich sein, mittels Fotoaufnahme einen Baum zu bestimmen und Informationen zur Baumart zu erhalten. Ähnliche Bilderkennungs-Verfahren werden bereits zur Bestimmung von alten Münzen, Schriftzeichen und ähnlichen Objekten in der Praxis erfolgreich eingesetzt. Die Ergebnisse dieses Versuchs liegen nun vor – und überraschten das Forschungs-Team unter der Leitung von Institutsleiter Robert Sablatnig und wissenschaftlicher Mitarbeit von Stefan Fiel. ‘Trotz umfangreichen Testmaterials und unterschiedlich angewandter Methoden’, so Sablatnig, ‘konnte der Computer Nadeln, Blätter und Borke auch nach einer längeren Testphase nicht einwandfrei erkennen.’ Im Wettkampf gegen den Computer war der Mensch mit seinem (Erfahrungs)Wissen überlegen. ‘Die Natur’, gewinnt Erlacher dem Experiment durchaus positive Seiten ab, ‘ist einzigartig. Kein Blatt gleicht dem anderen, kein Baum sieht wie der nächste aus.’

Mensch gewinnt Duell

Wie anno 1996, als es zum legendären Spiel des amtierenden Schwachweltmeisters Garri Kasparow gegen den Schachcomputer ‘Deep Blue’ kam, traten ein Förster und eine Biologin der Bundesforste gegen das Baumerkennungs-Programm ‘Deep Green’ an, um im ‘Wettkampf’ Baumarten zu bestimmen. Mit ihrem Wissen und ihrer jahrelangen Erfahrung waren die Waldexperten überlegen – und gewannen. ‘Fachwissen, langjährige Praxis und ein geschulter Blick’, erläutert Erlacher, ‘machten den entscheidenden Unterschied.’ Das Programm ‘Deep Green’ untersucht pro Bild 200 bis 400 lokale Merkmale und versucht danach, das Bild zu erkennen. ‘Die Schwierigkeit liegt darin, dass sich viele Bilder zu ähnlich sind oder die Nadeln etwa zu klein, um geeignete Punkte zu finden’, beschreibt Sablatnig das Verfahren Waren die Erkennungsraten bei Blättern vergleichsweise hoch, fielen sie bei der Borke bereits deutlich niedriger aus, die Unterscheidung anhand der Nadeln etwa Fichte von Tanne erwies sich am schwierigsten. ‘Dem Computer fehlt das Kontextwissen und Zusatzinformation wie Holzfarbe, Bodenbeschaffenheit oder Knospe’, so Erlacher zu den Ergebnissen.

Duell gegen ‘Deep Green’ im Internet

Zum Frühlingsbeginn und Internationalen Tag des Waldes am 21. März launchen die Bundesforste das neue Quiz BAUMwissen, mit dem alle Naturbegeisterten das Duell nachspielen und im Internet gegen den Erkennungs-Computer ‘Deep Green’ antreten können. BAUMwissen, das gemeinsam mit der Online-Agentur ovos media entwickelt wurde, zeigt Blätter, Nadeln und Borken von 12 österreichischen Baumarten, die es zu erkennen gilt. In drei unterschiedlichen Schwierigkeitsstufen – Anfänger, Fortgeschrittene, Profis – können Waldprofis, und solche, die es noch werden wollen, ihr Baumwissen testen und sich im Wettkampf mit dem Computer messen. Pro Spiel werden 5 Baumarten zum Test gestellt und mit dem Ergebnis von ‘Deep Green’ verglichen. Am Ende erfahren alle User Wissenswertes über Österreichs wichtigste Baumarten – und woran man sie erkennen kann.

BAUMwissen unter www.bundesforste.at/baumwissen

Quelle: Österreichische Bundesforste