أداة الذكاء الاصطناعي تساعد علماء البيئة على مراقبة الطيور النادرة من خلال أغانيهم

لم يكن التعرف على أنواع الطيور الشائعة من خلال أغنيتها أسهل من أي وقت مضى، مع وجود العديد من تطبيقات الهاتف والبرامج المتاحة لعلماء البيئة والجمهور.ولكن ماذا لو لم يسمع برنامج تحديد الهوية طائرًا معينًا من قبل، أو كان لديه فقط عينة صغيرة من التسجيلات للرجوع إليها؟وهذه مشكلة تواجه علماء البيئة والمدافعين عن البيئة الذين يراقبون بعضًا من أندر الطيور في العالم.

للتغلب على هذه المشكلة، قام الباحثون في جامعة مونكتون بكندا بتطوير ECOGEN، وهي أداة الذكاء الاصطناعي الأولى من نوعها للتعلم العميق، والتي يمكنها توليد أصوات الطيور النابضة بالحياة لتحسين عينات الأنواع غير الممثلة.ويمكن بعد ذلك استخدامها لتدريب أدوات التعرف الصوتي المستخدمة في المراقبة البيئية، والتي غالبًا ما تحتوي على معلومات أكثر بشكل غير متناسب عن الأنواع الشائعة.

ووجد الباحثون أن إضافة عينات أصوات الطيور الاصطناعية التي تم إنشاؤها بواسطة ECOGEN إلى معرف أصوات الطيور أدى إلى تحسين دقة تصنيف أغاني الطيور بنسبة 12% في المتوسط.النتائج هي نشرت في طرق في علم البيئة والتطور.

وقال الدكتور نيكولاس ليكومت، أحد الباحثين الرئيسيين:"نظرًا للتغيرات العالمية الكبيرة في أعداد الحيوانات، هناك حاجة ملحة لأدوات آلية، مثل المراقبة الصوتية، لتتبع التحولات في التنوع البيولوجي.ومع ذلك، فإن نماذج الذكاء الاصطناعي المستخدمة لتحديد الأنواع في المراقبة الصوتية تفتقر إلى مكتبات مرجعية شاملة.

"مع ECOGEN، يمكنك معالجة هذه الفجوة من خلال إنشاء أمثلة جديدة لأصوات الطيور لدعم نماذج الذكاء الاصطناعي.بشكل أساسي، بالنسبة للأنواع ذات التسجيلات البرية المحدودة، مثل تلك النادرة أو المراوغة أو الحساسة، يمكنك توسيع مكتبة الصوت الخاصة بك دون مزيد من تعطيل الحيوانات أو إجراء عمل ميداني إضافي.

أداة الذكاء الاصطناعي للحفظ

ويقول الباحثون إن إنشاء أغاني الطيور الاصطناعية بهذه الطريقة يمكن أن يساهم في الحفاظ على أنواع الطيور المهددة بالانقراض، كما يوفر معلومات قيمة عن أصواتها وسلوكياتها وتفضيلاتها في الموائل.

تحتوي أداة ECOGEN AI على تطبيقات محتملة أخرى.على سبيل المثال، يمكن استخدامه للمساعدة في الحفاظ على الأنواع النادرة للغاية، مثل آكلات العسل المهددة بالانقراض، حيث لا يتمكن الأفراد الصغار من تعلم أغاني أنواعهم لأنه لا يوجد ما يكفي من الطيور البالغة للتعلم منها.

يمكن أن تفيد الأداة أنواعًا أخرى من الحيوانات أيضًا.وأضاف الدكتور ليكومت:"بينما تم تطوير ECOGEN للطيور، نحن واثقون من إمكانية تطبيقه على الثدييات والأسماك (نعم يمكنها إصدار الأصوات!) والحشرات والبرمائيات."

بالإضافة إلى تعدد استخداماتها، فإن الميزة الرئيسية لأداة ECOGEN هي إمكانية الوصول إليها، نظرًا لكونها مفتوحة المصدر وقابلة للاستخدام حتى على أجهزة الكمبيوتر الأساسية.

كيف يعمل؟

يعمل ECOGEN عن طريق تحويل التسجيلات الحقيقية لأغاني الطيور إلى مخططات طيفية (تمثيلات مرئية للأصوات) ثم إنشاء صور ذكاء اصطناعي جديدة منها لزيادة مجموعة البيانات الخاصة بالأنواع النادرة ذات التسجيلات القليلة.يتم بعد ذلك تحويل هذه المخططات الطيفية مرة أخرى إلى صوت لتدريب معرفات صوت الطيور.استخدم الباحثون في هذه الدراسة مجموعة بيانات مكونة من 23784 تسجيلًا للطيور البرية من جميع أنحاء العالم، تغطي 264 نوعًا.

مصدر : الجمعية البيئية البريطانية