Приложение пение птиц определить

Сам себе орнитолог — нейросеть поможет распознать птиц по их пению

Расскажем о проекте, который используют орнитологи-любители и ученые, и библиотеках с записями тысяч песен пернатых — в том числе для коммерческого использования.

Птичьи спектрограммы

Есть множество исследовательских проектов, посвящённых анализу птичьих голосов. Таким образом ученые стремятся оценить популяцию и качество жизни животных в отдельных регионах. Нередко орнитологи записывают длинные аудиозаписи со звуками природы, а затем занимаются классификацией на слух.

Чтобы автоматизировать этот процесс, специалисты из Лаборатории орнитологии при Корнеллском университете в США разработали нейросеть BirdNET. Она идентифицирует более 3 тыс. птичьих видов по спектрограмме их пения. Система помещает результаты на единую карту, которая помогает орнитологам следить за популяцией животных.

Работу алгоритма можно оценить на официальном сайте проекта — он анализирует живое аудио с микрофона, установленного на природе. В аудиопотоке встречаются голоса красноплечего трупиала, канадской казарки, болотного воробья и других пернатых. Также есть демо, куда можно загрузить собственную аудиозапись для анализа.

Поработать с нейросетью можно не только в браузере. Приложение запускается как на Raspberry Pi, так и домашнем ПК — в частности, под Ubuntu и Windows. Инструкция по настройке для открытой операционной системы приведена в репозитории на GitHub. Что касается Windows, то достаточно скачать и распаковать zip-архив и начать работу as is.

Еще разработчики выпустили мобильное приложение. Оно позволяет записать птичье пение на микрофон, выделить наиболее отчетливый фрагмент и отправить на распознавание. Но поскольку алгоритм восприимчив к посторонним шумам, лучше записывать пернатых рано утром или поздно вечером.

Кто использует разработку

Нейросеть BirdNET уже легла в основу нескольких исследовательских проектов. Например, в рамках инициативы BirdWeather энтузиасты строят карту с местами обитания птиц. По всему миру установлены десятки акустических станций, которые мониторят природные зоны и идентифицируют птичьи голоса.

Другой проект — BirdNET-Pi — позволяет превратить компактный компьютер Raspberry Pi в мобильную орнитологическую станцию. Анализ акустической среды происходит с помощью звуковой карты, подключенной по USB. Аналогичную систему развивают авторы ecoPi:Bird при поддержке Федерального министерства окружающей среды Германии. Это — сеть автономных систем мониторинга птичьих голосов в лесах по стране.

Больше «птичьих» проектов

Один из резидентов Hacker News в тематическом треде отметил, что масштабная система на базе нейросети BirdNET в перспективе позволит визуализировать миграцию пернатых. Однако подобные проекты уже существуют — например, open source система Vesper для мониторинга так называемых nocturnal flight calls (NFC). Это — звуки, которые издают птицы во время ночных полетов, чтобы координировать свои движения.

Проект достаточно молодой и не готов к масштабным внедрениям, но в будущем его смогут использовать как орнитологи-любители, так и ученые-биологи.

Другой проект — Terra. Это — специальное устройство, предназначенное для установки на заднем дворе загородного дома. Оно мониторит акустический фон, распознает пение обитающих рядом птиц и фиксирует животных с радиометками. Далее, информация поступает в общую базу данных для дальнейших исследований.

Есть проекты, которые стремятся не визуализировать перемещение птиц, но сохранить их голоса для потомков. О некоторых таких проектах мы рассказывали в одном из наших прошлых материалов. Так, Служба национальных парков США формирует акустическую библиотеку Rocky Mountain Sound Library, в каталоге которой уже более двухсот аудиозаписей птиц и диких животных. К слову, все звуки можно скачивать и свободно использовать в коммерческих целях.

Аналогичный свод данных формируют в Корнеллской лаборатории орнитологии. В их медиатеке сотни тысяч записей звуков, издаваемых птицами, рептилиями и насекомыми. Все они применяются для исследовательских и образовательных задач.

О чем еще мы пишем в нашем «Мире Hi-Fi» и на Хабре:

Источник

Как определить птицу по ее пению с помощью телефона

Мне нравятся программы для смартфона, которые заставляют прервать привычный уклад жизни и открыть для себя что-то новое. Именно так произошло с приложением BirdNET: Легкое распознавание птичьих голосов. Оно расскажет, какие пташки собрались в вашем дворе, в лесу или парке. Вас ждут удивительные открытия, так как вокруг живет более сотни видов пернатых!

Что такое BirdNET

Сайт BirdNET — интернет-ресурс, где любители птичьего царства со всего мира могут поделиться своими наблюдениями и записями. На основании этих данных были созданы база и алгоритм, распознающий вид птицы по ее голосу. Это нейронная сеть, способная различить пение более 984 видов, живущих по всему миру. В проекте участвуют Орнитологическая лаборатория Корнелла, известные университеты.

Скачать приложение для смартфона можно по этой ссылке из Google Play. Оно бесплатное. Преимущество алгоритма распознавания по голосу — не нужно видеть самого певца. Пташка может прятаться в соседнем лесу или в кроне высокого дерева. Вам не нужно ее фотографировать, только записать голос.

Пользоваться приложением удобно, пошаговая инструкция — ниже.

Запишите голос птицы

Для записи используется микрофон телефона. Чем меньше побочных шумов, тем точнее распознавание. В идеале нужна полная тишина. В реальности такого добиться сложно: в городе мешают машины, люди. Не забудьте, что ваши собственные шаги тоже записываются микрофоном.

Лучшее время для записи — поздний вечер или утро. Когда шума становиться меньше, и голоса пернатых слышны лучше.

Выделите фрагмент записи

Чтобы минимизировать посторонние шумы, выделите тот отрезок записи, на котором точно есть голос птицы. Проверить это можно нажав та треугольник Play.

На шкале слева — частоты. Анализируется спектр от 1 кГц до 12 кГц. Выше птицы обычно не залезают, это вам не летучие мыши.

Отправьте фрагмент на распознавание

Теперь отправляем фрагмент на распознавание и получаем список потенциальных пернатых авторов пения. Первый тест был проведен в городе, поэтому ожидаемо определилась серая ворона.

Чуть позднее удалось засечь вот этого красавца.

Приложение BirdNET может показать все виды птиц, которые обитают в вашем регионе. С удивлением обнаружил, что у нас живет порядка сотни разных птах. А ходя по улицам города, я не насчитал и более семи.

Раньше мы уже писали про программы распознавания пород собак и кошек. Но там нужна была фотография питомца. Определить породу по мяуканью или лаю никто не возьмется.

Понравилась статья? Поделитесь!

Читайте также:

1. Защищаем телефон: разрешения приложений в Android 6 и выше
2. Как разом избавиться от большинства остатков удаленных программ в Windows
3. Как улучшить качество записи звука на компьютере
4. Почему опасно хранить файлы за пределами «Документов»
5. Распознать музыку по мотиву из вашей головы — легко

Источник

Орнитологи выпустили приложение, распознающее птиц по их щебетанию

На современных устройствах уже давно существуют различные приложения, которые умеют «прослушивать» отрывки песен, проигрываемых где-либо, и сообщать пользователю о том, кто именно поёт произведение, как оно называется и так далее. Нечто подобное, только для более узкой аудитории, выпустили орнитологи Корнельской лаборатории — они выпустили приложение под названием Merlin Bird ID, которое умеет определять вид птицы по тому, как она «поёт». И, теоретически, воспользоваться трудами учёных может любой желающий, так как приложение абсолютно бесплатное — можно смело приобщаться к миру исследователей птиц по всему миру.

Орнитологи рассказали, что Merlin Bird ID «слушает» звук щебетания птицы, после чего задействует технологии искусственного интеллекта для того, чтобы идентифицировать данный вид. Ранее сделать это было почти нереально — ИИ плохо справлялся с различными звуками, но учёным удалось совершить прорыв в этом направлении, когда звуки щебетания начали рассматривать как изображения, применяя различные алгоритмы уже к этим данным. Теперь приложение записывает звук, формируя спектрограмму, а уже её искусственный интеллект анализирует, принимая во внимание амплитуду волн, их частоту и продолжительность.

Более того, в процессе обработки звука на экране приложения будут отображаться фотографии птиц в реальном времени, которые «поют» на текущий момент в радиусе действия микрофона смартфона пользователя. К сожалению, сейчас софт умеет распознавать звуки всего 400 видов птиц, предпочтительно тех видов, которые гнездятся на территории США и Канады — на фоне почти 11 тысяч известных орнитологии видов это капля в море. Впрочем, данную проблему разработчики постепенно решают — они уже официально заявили, что планируют выпускать апдейты для Merlin Bird ID, чтобы добавлять поддержку определения пения дополнительных видов птиц.

Источник