ИИ научился узнавать птиц по «голосу»

Нейросеть облегчит жизнь орнитологам.

Орнитологи из Университета Западной Вирджинии совместно со Службой охраны рыбных ресурсов и диких животных США разработали инновационный метод биоакустического мониторинга популяции редких пернатых. Учёные автоматизировали процесс отслеживания конкретных особей, который раньше требовал огромных временных затрат, пишет «Хайтек».

Традиционные методы изучения миграции и выживаемости птиц включают кольцевание или закрепление радиомаяков. Для этого исследователям приходится отлавливать диких птиц сетями, что наносит животным сильный физический и психологический стресс, а иногда приводит к травмам. При этом ручной аудиомониторинг не позволял биологам понять, поет ли в лесу одна и та же птица или это разные особи одного вида.

Новая нейросеть решает эту проблему бесконтактно. Разработчики обучили ИИ на массиве аудиозаписей пения голубого лесного певуна (Setophaga cerulea) — редкого вида перелетных птиц, чья численность стремительно сокращается.

Программа переводит звуковые файлы в визуальные спектрограммы, отображающие частоту и интенсивность звука во времени. ИИ анализирует тончайшие микроструктуры песен, скрытые от человеческого слуха: индивидуальную длительность пауз, частотные модуляции и уникальные комбинации слогов в трелях.

Тестирование показало, что алгоритм безошибочно идентифицирует конкретных самцов птиц, даже если запись сделана на дешевый диктофон на фоне шума ветра или проезжающих машин. Точность распознавания «голоса» составила 90%, что делает метод надежной альтернативой физическому чипированию.

Внедрение технологии позволит экологам круглосуточно отслеживать перемещения охраняемых видов птиц по всему миру с помощью автономных акустических станций. Ученые смогут точно подсчитывать размер популяций, определять границы гнездовых территорий конкретных пар и оценивать эффективность заповедных зон без малейшего вмешательства в жизнь дикой природы.