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AI是在一家新计算机科学项目中的鸟类

9月30日,2020年
Shawn Newsam教授和研究生灌木“Shree”巴利格
Shawn Newsam教授,左和研究生灌木“Shree”Baligar正在使用计算机科学来帮助保护努力。

鸟类通常由野生动物测量师每年两次计算:一次在繁殖季节,再次在此期间圣诞节鸟计数

然而,新技术正在增加鸟类人口研究的准确性。UC梅式研究人员的团队正在开发一种识别鸟呼叫的模型。

历史记录设备已在索诺玛县的鸟类栖息地放置在鸟类栖息地。在为期两周的时间内,设备每10分钟唤醒每10分钟,并记录一分钟的声音。计算机科学与工程系Shawn Newsam教授电气工程与计算机科学研究生灌木“Shree”巴厘岛正在使用人工智能(AI)来检测录音中的鸟呼叫。

到目前为止,他们的模型可以检测45种不同的物种,并将用于生产存在的地图,何时以及何种地点存在。

Newsam和若干同事加盟,探讨了两个最近资助的奖项的想法。

“我喜欢在多学科问题上工作。“收费我,”Newsam说。他和巴利格是从Sonoma州立大学的地理教授Matthew Clark工作,并在Point Blue Scentation Science的定量生态学家,一个非营利组织集中在气候智能保护。

“我很高兴为地球申请AI,”Newsam表示。“能够使用低成本音频记录设备被动地检测和映射物种分布,允许域科学家一系列下行流程。”

audiomoth录音机
微小的audiomoth录音机将捕获自然界中的录音,后者可以用来教导计算机模型来识别鸟声。

这 ”景观的SoundScapes(S2L):使用公民科学家监测空间的动物生物多样性“通过NASA的地球系统计划的公民科学,”计划得到了1100万美元的支持。它使用公民科学家部署了Audiomoths。知识在鸟类呼叫中的其他鸟类将注释录制的子集,该录像是AI模型的培训数据。

今年夏天,Newsam也收到了90,000美元,一年的“AI为地球创新”批准了全球野生动物保护与微软合作。非营利组织依赖于研究与当地社区合作,解决对野生动物威胁的根本原因。

Newsam是仅在135个申请中提供的五个项目之一。授权支持可以快速扩展的AI项目。研究将使许多其他项目受益,因为它是开源的。

对于Newsam,关于处理数据以及许多技术挑战存在许多问题。录音有私人,地球部和方向性的噪音,鸟类呼叫往往是微弱的。有些物种对不同的通信呼叫不同:警告电话,交配呼叫等。AI应该专注于哪一个?

“鸟类经常通过改变频率来修改呼叫,例如,如果其他鸟类也在调用,”Newsam表示。“我正在学习很多关于鸟的电话。”

巴厘岛听到了只有鸟类通信的呼叫。

“我喜欢把鸟类视为乐器,”他说。“所有的小提琴都是橙色加冕的鸣鸟,但没有两个小提琴一样。一首鸟歌曲扮演不同的笔记,每只鸟都喜欢每次都有不同的歌曲。“

每个Audiomoth每个网站收集约2,000分钟的数据。到目前为止,该团队拥有超过50万分钟的录音 - 超过600多个地点的数据超过8000小时 - 以及管理的数据。

但是,培训AI模型需要大量注释数据。

“深入学习是数据饥饿,”巴厘岛说。“数据越多越好。平均而言,我们每只鸟类只有650个训练夹,这并不是很多。“

在UC默塞德共同创立了空间分析研究中心(SPARC)的新闻,是一种图像分析和理解的专家。

“图像和音频是Sensorily截然不同的,但最终,它只是我们通过几个过程转向信息的数据 - ”他说。

当他是一名师父的学生时,巴厘岛没有出发学习声音或鸟叫。他对时间序列的问题更感兴趣。现在,随着时间的推移,音频是他论文的重点,并且可能是他希望在毕业后发布的公司的基础。

计算机科学与环境科学是UC梅德德越来越多的优势,说道乔什韦斯教授,主任信息技术研究中心符合社会的兴趣在UC梅德德。

“教授新闻的研究表明,在吸引顶级人才和解决重要的全球性问题方面取得了进步,”据说。““肖恩是开发计算机科学工具的领导者,将大量信息从地球图像从地球图像到录音,他的研究正在推动可持续性和技术的创新信封。看到这种人工智能用来让野生动物保护努力受益的这个例子真的很令人兴奋。“

该团队的未来工作包括试图识别单个鸟类并能够跟踪它们的范围。

“如果我们能够克服一些建模挑战,”Newsam表示,“我们可能能够用更精细的有关各种野生动物的更精细的信息取代卫星。”