Новая технология позволяет одновременно отслеживать пение множества птиц

Исследователи из Университета штата Орегон разработали компьютерную систему, способную одновременно анализировать звуки множества птиц для определения видового состава и отслеживания изменений, вызванных потерей среды обитания или изменением климата.

Эта система, одна из первых в своём роде, предлагает автоматизированный подход к экологическому мониторингу птиц, который гораздо практичнее длительных полевых наблюдений человеком.

"Сложно услышать и определить даже один или два вида птиц одновременно, а когда их поёт много — это ещё сложнее", — отметил Форрест Бриггс, аспирант в области компьютерных наук.

"Птицы важны сами по себе, но также являются системой раннего предупреждения о более масштабных изменениях в окружающей среде. Теперь мы можем определить с точностью до секунды, когда птица прибывает, улетает, где и когда она выбирает гнездо. Сделать это с помощью человеческого мониторинга просто непрактично", — добавил он.

Разработанная в OSU система машинного обучения типа "multi-instance multi-label" может в перспективе использоваться для идентификации не только птичьих звуков, но и многих других лесных шумов — от ветра до капель дождя или падающего дерева. Она также применима к другим видам животных, включая кузнечиков, сверчков, лягушек и морских млекопитающих. Исследование поддержано Национальным научным фондом (NSF) и инженерным колледжем OSU.

"Было бы неразумно ожидать, что человек будет считать птиц раз в минуту, 24 часа в сутки, в течение трёх месяцев, но мы стремимся получить аналогичные результаты с помощью акустических обследований", — написали исследователи в статье, опубликованной в Journal of the Acoustical Society of America.

Точность и возможности системы

• Уровень ошибок технологии уже сопоставим с результатами, достигаемыми экспертами-людьми.
• В ходе одного дня испытаний система обработала 548 10-секундных записей звуков от 13 различных видов птиц.
• Система является всенаправленной: микрофонам не нужно быть направленными точно на источник звука для точной работы, что устраняет ограничение предыдущих технологий.

Текущие задачи

Исследователи продолжают решать некоторые проблемы, включая помехи, вызванные дождём, а также звуками людей, отдыхающих в лесу. Также сообщается о следах укуса медведя на микрофоне.