В Челябинске студент разработал «Шазам» для птичьих голосов
Поделиться с друзьями
Представьте: вы вышли на прогулку в парк, слышите птичью трель, но понятия не имеете, кто именно прячется в листве деревьев. Разобраться в этом сегодня могут помочь современные технологии. Студент Челябинского государственного университета Евгений Могранов под руководством доцента кафедры вычислительной механики и информационных технологий Анны Авилович разработал интеллектуальную систему, способную распознавать виды птиц по их голосу.
Суть программы проста: пользователь записывает небольшой отрезок пения, а нейросеть анализирует звуковую волну, преобразованную в мел-спектрограмму — так называется визуальное представление аудиосигнала, отображающее его частотный состав и громкость во времени. Затем программа выдает название вида. К результату прилагается небольшая энциклопедическая справка. Теперь даже самый далекий от зоологии и орнитологии человек сможет разобраться, чьи песни услышал.
Чтобы создать такой «Шазам» для птичьих голосов, Евгений собрал коллекцию трелей 16 видов птиц, которые обитают именно в Челябинской области, и обучил модель различать их. Итоговая точность пока составляет около 81%
– Идея появилась из интереса к машинному обучению и работе со звуком. Заведующая кафедрой Марина Васильевна предложила использовать птиц в качестве объектов для классификации по звуковым сигналам, а именно определять по пению птиц их вид. Также на эту идею меня вдохновляли мои друзья, которые увлекаются орнитологией и занимаются наблюдением за птицами», – делится Евгений.
К слову, в Челябинской области обитает около 300 видов птиц. Орнитолог-любитель Георгий Кравченко отмечает, что распознавать каждый вид на слух человеку трудно — нужно постоянно тренироваться. Однако автоматическое распознавание по звуку — не просто игрушка для любителей природы. Технология позволяет ученым фиксировать присутствие редких видов даже в труднодоступных местах, где вести визуальное наблюдение сложно.
– Даже профессиональные орнитологи, которые постоянно в полях, иногда пользуются подобными программами, чтобы перепроверить себя. Некоторые птицы звучат очень похоже, например, разные виды камышовки. Также есть птицы, которые мигрируют по ночам. Раньше, чтобы их отслеживать, орнитологу надо было сидеть в палатке ночью, слушать и записывать все голоса. Сейчас можно сделать запись и загрузить в нейросеть, — объясняет Кравченко «Хорошим новостям».
При этом эксперт обращает внимание на то, что программы могут ошибаться. Пока приложения обычно выдают несколько вариантов, а пользователи подтверждают правильный, тем самым помогая нейросетям обучаться и становиться точнее.
Евгений делится, что в его планах – расширение базы голосов и повышение точности алгоритмов. Не исключено, что в будущем система будет интегрирована в крупные экологические проекты и полевые приложения.
