Похожие статьи
Известные как горячие точки биоразнообразия, горные леса относятся к экосистемам, которым угрожает изменение климата. Чтобы понять потенциальное влияние изменения климата на птиц в этих лесах, ученые установили автоматические регистраторы в Национальном парке Юйшань на Тайване и разработали инструмент искусственного интеллекта для идентификации видов на основе звуков птиц. Их цель — проанализировать состояние и тенденции активности животных с помощью акустических данных.
Работа опубликована в журнале Biodiversity DataJournal. В ней подробно описывается использование искусственного интеллекта для обнаружения 6 миллионов птичьих песен.
По сравнению с традиционными методами, основанными на наблюдении, пассивный акустический мониторинг с использованием автоматических регистраторов для записи звуков дикой природы представляет собой экономически эффективную, долгосрочную и систематическую альтернативу для долгосрочного мониторинга биоразнообразия. Авторы разместили шесть самописцев в Национальном парке Юйшань, Тайвань, в субтропическом горном лесу с высотой от 1 200 до 2 800 метров.
В период с 2020 по 2021 год они записали почти 30 000 часов звуковых файлов, богатых биологической информацией. Однако анализ такого большого набора данных является сложной задачей и требует не только человеческих усилий.
Чтобы решить эту проблему, ученые использовали технологию глубокого обучения для разработки инструмента искусственного интеллекта под названием SILIC, который может идентифицировать виды по звуку. SILIC может быстро определить точное время криков отдельных животных в звуковых файлах. После нескольких оптимизаций инструмент теперь способен распознавать 169 видов диких животных, обитающих на Тайване, включая 137 видов птиц, а также лягушек, млекопитающих и рептилий.
В данном исследовании авторы использовали SILIC для извлечения 6 243 820 вокальных высказываний семи видов птиц, обитающих в горных лесах, с высокой точностью 95%, создав первый открытый набор данных о встречаемости видов, проанализированный ИИ, доступный в Глобальном информационном фонде биоразнообразия. Это первая открытая база данных с данными о встречаемости видов, извлеченными из звуков в записях звуковых ландшафтов с помощью искусственного интеллекта.
Набор данных позволяет выявить подробные закономерности акустической активности диких животных как на краткосрочных, так и на долгосрочных временных шкалах. Например, в суточных паттернах авторы определяют ранний утренний пик вокализации для всех видов. Для большинства видов ежегодно наблюдается один пик во время сезона размножения; однако у некоторых видов, таких как серая ржанка, наблюдается вторичный пик во время сезона размножения, который, вероятно, связан с роением.
По мере продолжения проектов мониторинга акустические данные могут помочь понять изменения и тенденции в поведении животных и популяций на протяжении многих лет экономически эффективным и автоматизированным способом.
Специалисты предполагают, что этот большой набор данных о вокализации диких животных будет полезен и за пределами штаб-квартиры национального парка для принятия решений.
Эксклюзивный перевод
Фото: Ши-Хунг Ву
О светлом будущем заботятся политики, о светлом прошлом – историки, о светлом настоящем – журналисты.
