Инструмент искусственного интеллекта помогает экологам следить за редкими птицами с помощью их песен

Определить распространенные виды птиц по их пению еще никогда не было так просто: как экологам, так и общественности доступны многочисленные телефонные приложения и программное обеспечение.Но что, если программа идентификации никогда раньше не слышала конкретную птицу или имеет лишь небольшую выборку записей?Это проблема, с которой сталкиваются экологи и защитники природы, наблюдающие за некоторыми из самых редких птиц в мире.

Чтобы решить эту проблему, исследователи из Университета Монктона, Канада, разработали ECOGEN, первый в своем роде инструмент искусственного интеллекта для глубокого обучения, который может генерировать реалистичные звуки птиц для улучшения образцов недостаточно представленных видов.Затем их можно использовать для обучения инструментам аудиоидентификации, используемым в экологическом мониторинге, которые часто содержат непропорционально больше информации об распространенных видах.

Исследователи обнаружили, что добавление образцов искусственного пения птиц, сгенерированных ECOGEN, к идентификатору пения птиц улучшило точность классификации пения птиц в среднем на 12%.Выводы опубликовано в Методы экологии и эволюции.

Доктор Николя Лекомт, один из ведущих исследователей, сказал:«Из-за значительных глобальных изменений в популяциях животных существует острая необходимость в автоматизированных инструментах, таких как акустический мониторинг, для отслеживания изменений в биоразнообразии.Однако моделям искусственного интеллекта, используемым для идентификации видов при акустическом мониторинге, не хватает полных справочных библиотек.

«С помощью ECOGEN вы можете устранить этот пробел, создавая новые экземпляры звуков птиц для поддержки моделей искусственного интеллекта.По сути, для видов с ограниченным количеством записей в дикой природе, таких как редкие, неуловимые или чувствительные, вы можете расширить свою звуковую библиотеку, не беспокоя животных и не проводя дополнительных полевых исследований».

Инструмент искусственного интеллекта для сохранения природы

Исследователи говорят, что создание таким образом синтетических песен птиц может способствовать сохранению исчезающих видов птиц, а также дать ценную информацию об их вокале, поведении и предпочтениях среды обитания.

У инструмента ECOGEN AI есть и другие потенциальные применения.Например, его можно использовать для сохранения чрезвычайно редких видов, таких как находящиеся под угрозой исчезновения регенты-медоеды, молодые особи которых не могут выучить песни своего вида, потому что не хватает взрослых птиц, у которых можно учиться.

Этот инструмент может принести пользу и другим видам животных.Доктор Лекомт добавил:«Хотя ECOGEN был разработан для птиц, мы уверены, что его можно применить к млекопитающим, рыбам (да, они могут издавать звуки!), Насекомым и амфибиям».

Помимо универсальности, ключевым преимуществом инструмента ECOGEN является его доступность, поскольку он имеет открытый исходный код и может использоваться даже на простых компьютерах.

Как это работает?

ECOGEN работает путем преобразования реальных записей песен птиц в спектрограммы (визуальные представления звуков), а затем генерирует на их основе новые изображения ИИ, чтобы увеличить набор данных для редких видов с небольшим количеством записей.Эти спектрограммы затем преобразуются обратно в аудио для обучения идентификаторам звуков птиц.В этом исследовании исследователи использовали набор данных из 23 784 записей диких птиц со всего мира, охватывающих 264 вида.

Источник : Британское экологическое общество