SurfPerch использует биоакустику для оценки состояния рифов
Google разработал инструмент на базе искусственного интеллекта под названием SurfPerch, призванный улучшить понимание морскими биологами экосистемы коралловых рифов и их состояния. Инструмент, созданный в сотрудничестве с исследователями из Google Research и DeepMind, был обучен на обширном архиве аудиозаписей рифов, который позволяет учёным «слышать состояние рифа изнутри».
SurfPerch способен обнаруживать и интерпретировать биоакустические сигналы, поступающие из рифов, такие как звуки, издаваемые рыбами. Ссылаясь на эти звуки, инструмент может отслеживать ночную активность рифа и оценивать его «здоровье». Кроме того, SurfPerch позволит учёным исследовать рифы в глубоких и мутных водах, где традиционные методы наблюдения ограничены.
Первоначально проект возник как инициатива по привлечению общественности к изучению звуков рифов через веб-сайт Calling Our Corals от Google. Более 400 часов аудиозаписей рифов со всего мира были прослушаны участниками, которые отмечали, когда они слышали звуки рыб. Полученные данные послужили основой для обширного набора данных по биоакустике, ориентированного на состояние рифов.
Используя краудсорсинговые данные, Google создал библиотеку новых звуков рыб, которая позволила точно настроить инструмент SurfPerch. Теперь SurfPerch можно быстро обучить обнаруживать новые звуки рифов, значительно повышая эффективность анализа данных.
«Это позволяет нам анализировать новые наборы данных с гораздо большей эффективностью, чем когда-либо прежде, устраняя необходимость обучения на дорогостоящих графических процессорах и открывая новые возможности для понимания состояния рифовых сообществ и их сохранения», — говорится в блоге Google о проекте.
Исследователи также обнаружили, что добавление записей птиц в обучающий набор данных улучшило производительность SurfPerch. Несмотря на существенные различия между пением птиц и звуками рыб, инструмент выявил общие закономерности, которые позволили более точно интерпретировать биоакустические сигналы рифов.
Объединение данных Calling Our Corals с SurfPerch в предварительных запусках дало обнадёживающие результаты. Исследователи смогли различить защищённые и незащищенные рифы на Филиппинах, отслеживать результаты восстановления в Индонезии и лучше понимать взаимосвязи между популяции рыбных видов на Большом Барьерном рифе.
Проект Calling Our Corals постоянно обновляется, а на веб-сайт добавляются новые аудиозаписи для дальнейшего обучения модели. Ожидается, что SurfPerch станет мощным инструментом в арсенале морских биологов, помогая им лучше понимать и защищать хрупкие экосистемы коралловых рифов.
