Умные детекторы будут следить за городской жизнью летучих мышей
Активность городских летучих мышей в Олимпийском парке королевы Елизаветы (QEOP) в Лондоне отслеживается в реальном времени с помощью новых автоматизированных умных детекторов.
Программа мониторинга предназначена для наблюдения за популяциями различных видов летучих мышей в парке как способа оценки здоровья местной экосистемы. Летучие мыши — хороший вид-индикатор, поэтому их часто используют для измерения состояния окружающей среды.
Обнаруживая ультразвуковые сигналы летучих мышей, мониторы будут отслеживать присутствующие виды и уровень их активности, а также показывать информацию публике. Это даст представление о состоянии дикой природы парка в течение следующего года и поможет информировать управление им.
Детекторы для мониторинга сигналов были разработаны и установлены учеными из UCL и Intel в сотрудничестве с Arup, Bat Conservation Trust и London Wildlife Trust. Ученые из Имперского колледжа Лондона помогли разработать часть базового искусственного интеллекта, распознающего сигналы разных видов летучих мышей.
Профессор Кейт Джонс, руководитель проекта и заведующая кафедрой экологии и биоразнообразия в UCL, заявила: «Мы тестируем сеть умных мониторов для летучих мышей, которые слушают окружающую среду и определяют, какие виды присутствуют, и всё в реальном времени. Это "Shazam" для летучих мышей! Это огромный шаг вперед для технологии обнаружения — "Интернет диких вещей", и мы надеемся, что это поможет понять, как на дикую природу влияют быстрые изменения окружающей среды».
Слышать за пределами человеческого диапазона
Большинство летучих мышей летают и охотятся на насекомых ночью, полагаясь на звук, а не на зрение. Они издают высокочастотные звуки, обычно находящиеся за пределами человеческого слуха, и используют отраженные звуки для навигации. Это работает аналогично сонару и называется эхолокацией.
Каждый монитор использует ультразвуковой микрофон для захвата звука в окружающей среде, включая высокие частоты, характерные для обычных британских видов летучих мышей. Захваченный звук затем анализируется программой искусственного интеллекта, обученной распознавать сигналы летучих мышей по их отличительным признакам и присваивать каждый сигнал определенному виду.
Программа, разработанная учеными из Имперского колледжа, UCL и Уорикского университета, была создана с использованием большой базы данных сигналов и идентификации видов летучих мышей из Мексики. В Мексике большое и разнообразное население летучих мышей, включая многие виды, общие с Европой.
Команда использовала форму искусственного интеллекта — машинное обучение, которое использовало базу данных для распознавания закономерностей в сигналах, характерных для каждого вида.
Профессор Марк Джиролами с кафедры математики Имперского колледжа сказал: «Это первый проект по распознаванию звуков дикой природы такого масштаба. Технология позволяет быстро получать результаты, которые, надеемся, дадут полезную информацию о популяции летучих мышей в парке. Это была огромная работа: от первоначальной идеи использования сигналов летучих мышей для мониторинга видов, через сбор данных и процесс машинного обучения, до создания датчиков и работы с парком по их установке».
Данные о летучих мышах в реальном времени
Установка детекторов на 15 площадках по всему QEOP началась в конце мая, после выхода летучих мышей из спячки. Детекторы подключены к Wi-Fi и источнику питания, что позволяет им записывать данные и быстро давать надежные результаты. Они будут охватывать большую территорию и постоянно записывать данные в течение длительного времени.
Команда надеется решить вопросы о тех летучих мышах, которые издают только тихие сигналы, которых очень трудно различить акустически или которые вряд ли встретятся на освещенном искусственным светом участке, которого многие виды избегают.
В Лондоне обитает по крайней мере восемь видов летучих мышей — от самой маленькой в Британии обыкновенной нетопыри до самой крупной — рыжей вечерницы.
Данные с датчиков в реальном времени можно просмотреть на сайте проекта. Испытания датчиков в QEOP продлятся до конца года, когда летучие мыши снова впадут в спячку, а выводы о том, что было изучено о биоразнообразии летучих мышей в парке, будут доступны ближе к концу 2017 года.