Lo strumento AI aiuta gli ecologisti a monitorare gli uccelli rari attraverso i loro canti

Identificare le specie di uccelli comuni attraverso il loro canto non è mai stato così facile, con numerose app e software per telefoni disponibili sia agli ecologisti che al pubblico.Ma cosa succede se il software di identificazione non ha mai sentito un particolare uccello prima o ha solo un piccolo campione di registrazioni a cui fare riferimento?Questo è un problema che devono affrontare gli ecologisti e gli ambientalisti che monitorano alcuni degli uccelli più rari del mondo.

Per superare questo problema, i ricercatori dell’Università di Moncton, in Canada, hanno sviluppato ECOGEN, uno strumento di intelligenza artificiale di apprendimento profondo primo nel suo genere, in grado di generare suoni di uccelli realistici per migliorare i campioni di specie sottorappresentate.Questi possono poi essere utilizzati per addestrare strumenti di identificazione audio utilizzati nel monitoraggio ecologico, che spesso contengono in modo sproporzionato più informazioni sulle specie comuni.

I ricercatori hanno scoperto che l’aggiunta di campioni artificiali di canto degli uccelli generati da ECOGEN a un identificatore di canto degli uccelli ha migliorato la precisione della classificazione del canto degli uccelli in media del 12%.I risultati sono pubblicato In Metodi in Ecologia ed Evoluzione.

Il dottor Nicolas Lecomte, uno dei ricercatori principali, ha dichiarato:“A causa dei significativi cambiamenti globali nelle popolazioni animali, c’è un urgente bisogno di strumenti automatizzati, come il monitoraggio acustico, per monitorare i cambiamenti nella biodiversità.Tuttavia, i modelli di intelligenza artificiale utilizzati per identificare le specie nel monitoraggio acustico mancano di librerie di riferimento complete.

“Con ECOGEN, puoi colmare questa lacuna creando nuove istanze di suoni di uccelli per supportare i modelli di intelligenza artificiale.In sostanza, per le specie con registrazioni selvatiche limitate, come quelle rare, sfuggenti o sensibili, puoi espandere la tua libreria di suoni senza disturbare ulteriormente gli animali o condurre ulteriori ricerche sul campo.

Uno strumento AI per la conservazione

I ricercatori affermano che la creazione di canti sintetici di uccelli in questo modo può contribuire alla conservazione delle specie di uccelli in via di estinzione e anche fornire informazioni preziose sulle loro vocalizzazioni, comportamenti e preferenze di habitat.

Lo strumento ECOGEN AI ha altre potenziali applicazioni.Ad esempio, potrebbe essere usato per aiutare a conservare specie estremamente rare, come i mangiatori di miele reggenti in grave pericolo di estinzione, dove i giovani individui non sono in grado di imparare i canti della loro specie perché non ci sono abbastanza uccelli adulti da cui imparare.

Lo strumento potrebbe portare benefici anche ad altri tipi di animali.Il dottor Lecomte ha aggiunto:“Sebbene ECOGEN sia stato sviluppato per gli uccelli, siamo fiduciosi che possa essere applicato a mammiferi, pesci (sì, possono produrre suoni!), insetti e anfibi”.

Oltre alla sua versatilità, un vantaggio chiave dello strumento ECOGEN è la sua accessibilità, poiché è open source e può essere utilizzato anche su computer di base.

Come funziona?

ECOGEN funziona convertendo registrazioni reali di canti di uccelli in spettrogrammi (rappresentazioni visive di suoni) e quindi generando nuove immagini AI da queste per aumentare il set di dati per le specie rare con poche registrazioni.Questi spettrogrammi vengono quindi riconvertiti in audio per addestrare gli identificatori del suono degli uccelli.In questo studio i ricercatori hanno utilizzato un set di dati di 23.784 registrazioni di uccelli selvatici provenienti da tutto il mondo, che coprono 264 specie.

Fonte : Società ecologica britannica