لمعرفة أحوال الحياة البرية : يحاول العلماء الاستماع الى الاصوات بالذكاء الصناعي

تمكن نموذج كمبيوتر مدعوم بالذكاء الاصطناعي من التقاط أصوات الطيور من التسجيلات التي تم إجراؤها في منطقة تشوكو في الإكوادور

أنبوب من القصب ودويتو عالي النبرة على خلفية طائرة بدون طيار حشرية منخفضة النبرة. سمفونيتهم هي صوت الغابة، ويتم مراقبتها من قبل العلماء لقياس التنوع البيولوجي.
يعد التسجيل من الغابة في الإكوادور جزءًا من بحث جديد يبحث في كيفية تتبع الذكاء الاصطناعي للحياة الحيوانية في الموائل المتجددة.

عندما يريد العلماء قياس إعادة التشجير، يمكنهم مسح مساحات كبيرة من الأراضي باستخدام أدوات مثل الأقمار الصناعية وتقنية الليدار.

لكن تحديد مدى سرعة ووفرة عودة الحياة البرية إلى منطقة ما يمثل تحديًا أكثر صعوبة - حيث يتطلب أحيانًا خبيرًا للتدقيق في التسجيلات الصوتية واختيار نداءات الحيوانات.

وتساءل يورج مولر، الأستاذ وعالم الطيور الميداني في المركز الحيوي بجامعة فورتسبورج، عما إذا كانت هناك طريقة مختلفة.

وقال لوكالة فرانس برس "رأيت الفجوة التي نحتاجها، خاصة في المناطق الاستوائية، إلى أساليب أفضل لقياس التنوع الهائل... لتحسين إجراءات الحفاظ على البيئة".

وتحول إلى علم الصوتيات الحيوية، الذي يستخدم الصوت لمعرفة المزيد عن الحياة الحيوانية وموائلها.

إنها أداة بحث طويلة الأمد، ولكن في الآونة الأخيرة تم إقرانها بتعلم الكمبيوتر لمعالجة كميات كبيرة من البيانات بسرعة أكبر.

قام مولر وفريقه بتسجيل الصوت في مواقع في منطقة تشوكو في الإكوادور، بدءًا من مزارع ومراعي الكاكاو المهجورة مؤخرًا، إلى الأراضي الزراعية التي تتعافى من الاستخدام، إلى الغابات القديمة.

في البداية طلبوا من الخبراء الاستماع إلى التسجيلات واختيار الطيور والثدييات والبرمائيات.

بعد ذلك، أجروا تحليلًا للمؤشر الصوتي، والذي يعطي مقياسًا للتنوع البيولوجي بناءً على مقاييس واسعة من المشهد الصوتي، مثل حجم وتواتر الضوضاء.

وأخيرًا، أجروا تسجيلات لمدة أسبوعين من خلال برنامج كمبيوتر مدعوم بالذكاء الاصطناعي تم تدريبه على التمييز بين 75 نداء للطيور.

- مطلوب المزيد من التسجيلات -

كان البرنامج قادرًا على انتقاء النداءات التي تم تدريبه عليها بطريقة متسقة، ولكن هل يمكنه تحديد التنوع البيولوجي النسبي لكل موقع بشكل صحيح؟
للتحقق من ذلك، استخدم الفريق خطي أساس: أحدهما من الخبراء الذين استمعوا إلى التسجيلات الصوتية، والثاني يعتمد على عينات الحشرات من كل موقع، والتي تقدم بديلاً للتنوع البيولوجي.

وقالت الدراسة إنه في حين أن مكتبة الأصوات المتاحة لتدريب نموذج الذكاء الاصطناعي تعني أنه لا يمكنه سوى تحديد ربع نداءات الطيور التي يستطيع الخبراء القيام بها، إلا أنها لا تزال قادرة على قياس مستويات التنوع البيولوجي بشكل صحيح في كل موقع.

وقال البحث الذي نشر يوم الثلاثاء في مجلة Nature Communications: "تظهر نتائجنا أن تحليل المشهد الصوتي هو أداة قوية لرصد تعافي المجتمعات الحيوانية في الغابات الاستوائية شديدة التنوع".

وأضافت: "يمكن قياس تنوع المشهد الصوتي بطريقة فعالة من حيث التكلفة وقوية عبر التدرج الكامل من الزراعة النشطة إلى الغابات المتعافية والنمو القديم".

ولا تزال هناك أوجه قصور، بما في ذلك ندرة أصوات الحيوانات التي يمكن تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي عليها.

ويمكن لهذا النهج فقط التقاط الأنواع التي تعلن عن وجودها.

وقال مولر لوكالة فرانس برس "بالطبع (لا توجد) معلومات عن النباتات أو الحيوانات الصامتة. لكن الطيور والبرمائيات حساسة للغاية للسلامة البيئية، فهي بديل جيد للغاية".

وهو يعتقد أن الأداة يمكن أن تصبح مفيدة بشكل متزايد نظرا للضغط الحالي من أجل "أرصدة التنوع البيولوجي" - وهي وسيلة لتحقيق الدخل من حماية الحيوانات في بيئتها الطبيعية.

وقالت الدراسة "إن القدرة على قياس التنوع البيولوجي بشكل مباشر، بدلا من الاعتماد على عوامل مثل زراعة الأشجار، تشجع وتسمح بالتقييم الخارجي لإجراءات الحفظ، وتعزز الشفافية".