|
|
@@ -0,0 +1,69 @@
|
|
|
+### **Haikubox или «Шазам для птиц»**
|
|
|
+
|
|
|
+Прогресс не стоит на месте. Технологии развиваются и применяются сегодня практически во всех профессиональных отраслях. В наши дни мы постоянно слышим термины «искусственный интеллект». Помимо проблемы захвата мира злыми роботами, ИИ помогает учёным делать удивительные вещи. Орнитологам также нужно идти в ногу со временем, чтобы использовать существующие технологические фичи в полной мере. Искусство распознавания птиц по их пению/крику/щебетанью/чириканью на слух всегда выделяет по-настоящему одарённого орнитолога от остальных. Но для этих остальных помощь уже разработана.
|
|
|
+
|
|
|
+Если **Shazam** может идентифицировать песню по отрывку в несколько секунд даже плохой записи, рано или поздно, кто-то сделал бы аналогичный инструмент для распознавания птицы, отчётливо поющей на соседнем дереве. Научно-исследовательский проект **Haikubox**, направленный на идентификацию птиц по их звукам, будет чрезвычайно полезным для орнитологов и любителей наблюдения за птицами всех мастей.
|
|
|
+
|
|
|
+У Эша Кэтчума был специальный прибор, который идентифицировал и подробно описывал покемонов по одной лишь фотографии. **Haikubox** работает по такому же принципу, только определяет птиц с помощью их издаваемых звуков, а приложение и веб-сайт предоставляют записи, аудиоспектрограммы и множество другой информации, чтобы пользователи могли больше узнать о поведении птиц и характере миграции.
|
|
|
+
|
|
|
+Программное обеспечение для наблюдения за птицами переживало дни своего расцвета в конце 2000-х, когда смартфон ещё не был изобретён. В прошлом орнитологи могли найти это неудобным, поскольку они не могли сразу задокументировать свои находки, находясь в полевых условиях. После распространения смартфонов разработаны много разных примеров приложений для бёрдвотчинга но погуглив, можно понять, что многие разработчики прекратили поддержку своих приложений.
|
|
|
+
|
|
|
+Долгое время эти приложения мало чем помогали, кроме самых очевидных птичьих песен — тех самых, которые легко узнаваемы на слух. Но технологии развиваются, и приложения для смартфонов довольно хорошо справляются с задачей записи и мгновенного определения источника звуков. Лидером в области идентификации птиц по звукам является бесплатное приложение BirdNET, дополняющую популярную версию для Android, у которой более миллиона пользователей. Достойным соперником является европейское приложение ChirpOMatic.
|
|
|
+
|
|
|
+Сегодня существует около полудюжины достойных приложений, включая версии от Cornell Lab, Princeton University Press, технологической компании Wildlife Acoustics, пары европейских фирм и нескольких отдельных разработчиков из США, которые делают ставку на то, что на этих продуктах можно заработать. Почти все они доступны для скачивания как для Android, так и для IOS. Другие более сложные биоакустические устройства, которые можно использовать на птичьих дворах, также находятся в стадии разработки.
|
|
|
+
|
|
|
+Компания по производству электроники Loggerhead Instruments разработала подслушивающий девайс, которое в сочетании с базой данных на основе искусственного интеллекта Корнеллского университета, может помочь превратить любителей птиц на заднем дворе в учёных.
|
|
|
+
|
|
|
+**Haikubox это квадратная пластиковая коробочка со скругленными углами размером 10x14 см и толщиной 5 см, со шнуром питания и небольшим микрофоном**. Хотя устройство устойчиво к атмосферным воздействиям, компания рекомендует держать его подальше от прямых солнечных лучей и не погружать в воду. Устройство подключается к сети Wi-Fi через приложение Haikubox Connect и ведёт запись звука 24/7. Затем отправляет записанные звуки на серверы Лаборатории орнитологии Корнелла. В зависимости от погоды и уровня шума, он улавливает звуки на расстоянии до нескольких сотен метров.
|
|
|
+
|
|
|
+Спустя несколько часов записи, Haikubox может показывать виды птиц, звуки которых уловил. Пользователь может изменить продолжительность на последние 6 часов, 12 часов или 24 часа. Более длительные промежутки времени хороши для выяснения того, что происходит ночью вокруг установленного Haikubox.
|
|
|
+
|
|
|
+Каждая идентификация получает цветное изображение и пару ссылок на веб-сайты All About Birds и приложение **eBird** для получения дополнительной информации об этом виде. Можно воспроизвести сделанную запись и подтвердить результат. Если же вид птицы определён неправильно или был записан звук другого животного, то можно сообщить об этом разработчикам.
|
|
|
+
|
|
|
+#### **Принцип работы**
|
|
|
+
|
|
|
+Для общих данных доступны три режима работы. В режиме реального времени, который прибор показывает, что снаружи прямо сейчас. Есть режим работы, когда показывается 10 наиболее часто записываемых птица и, режим работы, когда на экран выводятся все птицы, записанные в течении года.
|
|
|
+
|
|
|
+Например, «хайкубокс» может выдавать записи звуков птицы, которая не обитает в месте проживания пользователя. Возможно это ошибка, а может и нет. Многие птицы часто маскируются или слишком пугливы. Если результат повторится, то пользователь будет внимательно наблюдать за окружающей средой в поисках данной птицы. Также прибор будет отправлять оповещения если обнаружит звуки новых видов, ранее не записанных в данной местности. Всякий раз, когда Haikubox услышит что-то, чего раньше не слышал, пользователь получит сообщение на свой телефон. Ещё можно включить оповещения для определенных видов птиц.
|
|
|
+
|
|
|
+*Разработчики Haikubox — Дэвид Манн и Эми Доннер*
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+Дэвид Манн основал компанию Loggerhead Instruments, Inc. в 2004 году, чтобы производить свой подводный рекордер (гидрофон) для изучения дельфинов и ламантинов. Манн выбрал это название «хайкубокс» из-за образов природы, часто присутствующих в стихах хайку. Он отметил, что хайку часто демонстрируют внимательное наблюдение за природой и передают мимолётное течение времени.
|
|
|
+
|
|
|
+Хайкубокс можно приобрести на веб-сайте за 399 долларов с предоплаченным членством; или оборудование можно купить отдельно за 190 долларов и подписку на сервис за 59 долларов в год. Бесплатную демонстрационную учетную запись можно загрузить и активировать по адресу.
|
|
|
+
|
|
|
+Команда использует итеративный подход к разработке продукта. На изображениях ниже показаны некоторые этапы разработки Haikubox, включая тестирование конструкций корпусов, сравнение нейронных сетей и оценку производительности в полевых условиях, а также процесс сборки небольшими партиями.
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+Помимо разработки Haikubox, компания Loggerhead Instruments занимается научными открытиями, разрабатывая, производя и поставляя океанографам всего мира оборудование для подводной акустики.
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+В Лаборатории Корнелла есть библиотека «птичьих песен», и лаборатория работает над алгоритмом искусственного интеллекта, который сопоставляет записанные звуки с имеющимися в каталоге. Алгоритм может идентифицировать 6000 видов птиц, включая наиболее распространённые в США и Европе. В мире насчитывается около 10 000 видов птиц.
|
|
|
+
|
|
|
+Корнеллский университет основал свой Центр природоохранной биоакустики, чтобы применить изучение звука к исследованиям птиц. Поскольку птицы очень громкие, учёные обнаружили, что они могут отслеживать миграцию, размножение и общую популяцию, записывая крики и песни птиц. Эта область получила широкое распространение, когда технологические компании начали делиться своим программным обеспечением для расшифровки фотографий, звуков и текста.
|
|
|
+
|
|
|
+За последние несколько лет Корнеллский университет и ряд академических и коммерческих партнёров усовершенствовали технологию записи, звуковое оборудование и приложения ИИ, используемые для анализа записей птиц. Прелесть биоакустики в том, что она позволяет учёным удалённо изучать исчезающие виды в труднодоступных местах, например, в тропических лесах и на островах.
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+**Первый прототип хайкубокса в виде скворечника**
|
|
|
+
|
|
|
+Haikubox дополняет длинную линейку систем распознавания пения птиц, большинство из которых представляют собой приложения, работающие, как правило, только с небольшой выборкой песен, если вообще работают. Если вы хотите испытать это, не приобретая Haikubox, можно скачать приложение Merlin Bird ID от Корнелла, использующее некоторое количество данных и нейросеть, аналогичную Haikubox.
|
|
|
+
|
|
|
+Одно из популярных приложений для идентификации птиц называется Song Sleuth, которое использует библиотеку из 200 видов и даёт выборку из вероятных претендентов.
|
|
|
+
|
|
|
+Собственное приложение Корнелла под названием BirdNET установило новый стандарт точности, поскольку оно использует огромную библиотеку звуков лаборатории. Версия BirdNET для Android была загружена миллион раз. Исследования сосредоточены на обнаружении и классификации птичьих звуков с помощью машинного обучения, различного оборудования и ОС, таких как микроконтроллеры Arduino, Raspberry Pi, смартфоны, веб-браузеры, рабочие станции и облачные сервисы. Демо можно прослушать тут.
|
|
|
+
|
|
|
+Подобно приложениям eBird, которые орнитологи используют для регистрации птиц, которых они видят, эти данные подпитывают проект гражданской науки и помогают любителям отслеживать популяции птиц во всем мире. Идентификаторы пения птиц пополнят этот запас знаний благодаря точности этих устройств.
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+
|
u19-23spinkov
