DeepSqueak: инструмент для идентификации сигналов морских млекопитающих

Морские млекопитающие используют звук для навигации, поиска добычи и других естественных форм поведения. Пассивные акустические данные из подводной среды могут предоставить ценную информацию о присутствии, плотности и численности животных, а также об их реакции на антропогенные источники шума.

С ростом объёма и количества акустических наборов данных точное и быстрое сопоставление биоакустических сигналов с их источниками становится всё более сложной и важной задачей, особенно в шумной естественной акустической среде.

Элизабет Фергюсон из Ocean Science Analytics представит на 182-м собрании Акустического общества Америки доклад о том, как инструмент глубокого обучения DeepSqueak может классифицировать подводные акустические сигналы. Презентация "Разработка глубоких нейронных сетей для обнаружения сигналов морских млекопитающих с использованием удобного инструмента с открытым исходным кодом" состоится 23 мая.

DeepSqueak использует методы распознавания и классификации изображений с помощью глубоких нейронных сетей для определения важных признаков на спектрограммах (визуализациях звука, похожих на тепловые карты), а затем сопоставляет эти признаки с конкретными источниками.

"Хотя мы использовали DeepSqueak для обнаружения подводных звуков, этот удобный инструмент с открытым исходным кодом был бы полезен для различных наземных видов", — сказала Фергюсон. "Возможности обнаружения сигналов распространяются на частоты ниже ультразвуковых, для которых он изначально предназначался. Благодаря этому и способности DeepSqueak обнаруживать различные типы сигналов, разработка нейронных сетей возможна для многих интересующих видов".

Изначально DeepSqueak был разработан для классификации ультразвуковых сигналов грызунов, но его нейросетевая архитектура позволяет адаптировать метод для обнаружения звуков на других частотах. Команда Фергюсон использовала этот метод и данные с гидрофонов массива Coastal Endurance Array (Ocean Observatories Initiative) для обнаружения горбатых китов, дельфиновых и финвалов, чьи сигналы сильно варьируются и охватывают широкий диапазон частот.