Искусственный интеллект помощник в изучении миграции птиц

Ежегодно миллиарды птиц преодолевают невероятные расстояния, пересекают континенты и океаны. Их путешествия не только удивительны, но и жизненно необходимы для экологического равновесия. Эти пернатые помощники опыляют растения, разносят семена и борются с вредителями, играя важнейшую роль в поддержании здоровья экосистем. Однако изменения климата, утрата мест обитания и стремительная урбанизация ставят под угрозу их существование. Никогда ранее необходимость понимания поведения птиц и их миграционных маршрутов не была столь острой.

Исторически ученые использовали традиционные методы наблюдения за птицами, но эти подходы были медлительными и ограниченными. Сегодня в помощь приходит искусственный интеллект (ИИ), который переворачивает привычные способы исследований. Технологии на основе ИИ, анализируя птичьи крики и песни, открывают новые возможности для понимания и сохранения этих удивительных созданий.

Акустические исследования: ключ к миграциям

Перелетные птицы играют решающую роль в глобальных экосистемах. Они выступают индикаторами состояния окружающей среды, поскольку изменения в их поведении сигнализируют о более крупных экологических сдвигах. Например, сокращение популяции деревенских ласточек в Северной Америке связано с утратой среды обитания и уменьшением численности насекомых. Одновременно изучение миграции полярных крачек, пролетающих до 40 000 километров за год, помогает оценивать состояние океанических экосистем.

Прослушивание птичьих криков стало эффективным методом изучения миграций. У каждого вида птиц свой уникальный «акустический отпечаток», позволяющий идентифицировать их по голосам даже ночью, когда визуальные наблюдения затруднены. Используя записи полетных звуков, ученые могут определить маршруты и потребности птиц.

Однако раньше обработка таких данных занимала много времени, требовала усилий и не всегда обеспечивала точность. Внедрение ИИ позволило кардинально изменить этот процесс, предоставив возможность быстро и эффективно анализировать аудиоданные, выделяя ключевые сигналы и автоматически классифицируя виды птиц.

Инновации на базе ИИ

Современные инструменты, такие как BirdVoxDetect и BirdNET, вывели биоакустические исследования на новый уровень:

• BirdVoxDetect сочетает нейронные сети и машинное обучение, чтобы идентифицировать ночные полетные крики птиц, фильтруя посторонние звуки, такие как шум транспорта или дождь. Этот инструмент уже обработал тысячи часов записей, определяя сотни видов птиц и предоставляя точные данные по видам и численности. Его возможности сравнимы с доплеровским радаром, но с меньшими затратами и большей детализацией.
• BirdNET — приложение, которое позволяет любителям и исследователям записывать голоса птиц и идентифицировать их с помощью смартфона. Во время Всемирного дня птиц в 2024 году эта технология помогла определить более 900 видов в режиме реального времени, что подтверждает доступность ИИ для широкой аудитории.

Эти инновации выходят за рамки идентификации видов. Они уточняют маршруты миграций, помогая выявлять критически важные зоны остановок, которые нуждаются в защите. Например, исследования полярных крачек с использованием ИИ показали влияние экологических факторов на их миграции, что стало ключом к разработке новых мер по сохранению их среды обитания.

Революция в сохранении природы

Применение ИИ преобразует подходы к охране природы. Системы мониторинга в реальном времени позволяют городам внедрять программы вроде «Lights Out», уменьшая число столкновений птиц с небоскребами в ночное время. Эти инициативы уже показали свою эффективность в таких мегаполисах, как Чикаго.

Гибкость инструментов ИИ позволяет адаптировать их к разным регионам. Например, BirdVoxDetect может работать в тропических лесах Амазонии или саваннах Африки, анализируя голоса птиц даже в условиях ограниченного объема данных. Это делает такие исследования доступными для ученых из развивающихся стран.

Инновации не ограничиваются мониторингом. Модели с открытым исходным кодом, такие как Merlin, вдохновляют людей по всему миру на участие в природоохранных инициативах, а новые технологии, такие как микрофонные решетки, помогают определять направление полетов и высоту птиц.

ИИ также используется для изучения биоразнообразия других видов: летучих мышей, китов и насекомых. Эти технологии помогают разрабатывать стратегии для защиты различных экосистем и улучшения нашего понимания биоразнообразия.

Искусственный интеллект делает изучение и сохранение перелетных птиц невероятно точным и эффективным. Он помогает защитить их от угроз, улучшая понимание их поведения, маршрутов и среды обитания. Современные технологии вовлекают как ученых, так и энтузиастов, вдохновляя новое поколение защитников природы.