Как биоакустика и ИИ помогают изучать популяции животных в лесу и под водой
Сочетание звуков животных с искусственным интеллектом (ИИ) может произвести революцию в мониторинге биоразнообразия как на суше, так и в водной среде, согласно исследователям из Копенгагенского университета. Анализируя звуки дикой природы, ИИ может идентифицировать виды точнее и эффективнее, чем когда-либо, и давать уникальное представление о поведении и среде обитания животных, не беспокоя их.
В новой статье-перспективе, опубликованной в Science, исследователи утверждают, что использование ИИ и биоакустики — это путь вперед. Биоакустика, изучение звуков животных, является эффективным методом мониторинга.
Метод, работающий на разных видах
На практике мониторинг включает размещение автономных записывающих устройств, способных непрерывно фиксировать звуки животных в течение месяцев или даже лет. Записи затем анализируются с помощью ИИ, использующего алгоритм исследователей для идентификации животных на основе характерных для их вида звуков.
«Алгоритм преобразует звуковые фрагменты в "изображения", и ИИ, который преуспевает в обнаружении и классификации объектов на картинках, может затем идентифицировать нужные звуковые сигналы животных. Это можно использовать для классификации видов и определения того, какие и сколько животных присутствует — все без вмешательства человека», — объясняет постдок Йеппе Х. Расмуссен.
ИИ нужно обучить распознавать виды, которые необходимо отслеживать, на основе реальных записей. Потенциальные применения обширны. Исследователи недавно протестировали метод на птицах и лягушках в Малайзии с хорошими результатами.
«Исследование показало, что метод на основе ИИ смог идентифицировать 34 из 39 видов птиц и лягушек в густых тропических лесах, что является беспрецедентно высоким показателем успеха», — говорит Расмуссен.
Мониторинг исчезающих видов
В настоящее время Расмуссен работает над несколькими проектами, в которых ИИ и биоакустика сочетаются для мониторинга животных. Вместе с Калифорнийским университетом он использует метод для мониторинга одного из самых исчезающих видов тюленей в мире — гавайского тюленя-монаха, которого осталось всего 1400 особей.
Метод также помогает отслеживать находящегося под угрозой серого тюленя, который постепенно возвращается в датские воды после многих лет сокращения численности. Также планируется использовать метод для изучения популяции летучих мышей в Дании.
По словам доцента Элоди Ф. Брифер, это достижение знаменует начало новой эры в охране природы.
«Возможность обнаруживать виды, не нарушая их среду обитания, — это прорыв в сохранении биоразнообразия. Технология уже применяется в морских экосистемах и городской среде, и мы ожидаем, что биоакустика на основе ИИ будет иметь решающее значение для будущей защиты биоразнообразия», — говорит Элоди Ф. Брифер.