Una nueva herramienta de inteligencia artificial de aprendizaje profundo ayuda a los ecologistas a monitorear aves raras a través de sus cantos

Los investigadores han desarrollado una nueva herramienta de aprendizaje profundo impulsada por inteligencia artificial que genera cantos de pájaros realistas para entrenar a los reconocedores de aves, ayudando a los ecologistas a monitorear especies raras en la naturaleza. Los resultados se muestran en Métodos en ecología y evolución..

Identificar especies de aves comunes por su canto nunca ha sido tan fácil, con muchas aplicaciones y software para teléfonos disponibles para los ecologistas y el público. Pero, ¿qué pasa si el programa de identificación nunca antes ha escuchado un ave en particular o solo tiene una pequeña muestra de grabaciones a las que recurrir? Este es un problema al que se enfrentan los ecologistas y conservacionistas que vigilan algunas de las aves más raras del mundo.

Para superar este problema, investigadores de la Universidad de Moncton en Canadá han desarrollado ECOGEN, la primera herramienta de aprendizaje profundo de su tipo, que puede generar sonidos de aves realistas para mejorar el muestreo de especies subrepresentadas. Luego pueden usarse para entrenar reconocedores acústicos utilizados en el monitoreo ambiental, que a menudo contienen desproporcionadamente más información sobre especies comunes.

Los investigadores descubrieron que agregar muestras sintéticas de cantos de pájaros generadas por ECOGEN a la identificación del canto de los pájaros mejoró la precisión de la clasificación del canto de los pájaros en un 12% en promedio.

El Dr. Nicolas Lecomte, uno de los investigadores principales, dijo: «Dados los importantes cambios globales en las poblaciones animales, existe una necesidad urgente de herramientas automatizadas, como el monitoreo acústico, para rastrear los cambios en la biodiversidad. Sin embargo, los modelos de IA utilizados para Identificar especies en las bibliotecas de monitoreo acústico”. Referencia completa.

«Con ECOGEN, puedes abordar esta brecha creando nuevas instancias de sonidos de aves para respaldar los modelos de IA. Básicamente, para especies con grabaciones silvestres limitadas, como aquellas que son raras, esquivas o sensibles, puedes expandir tu biblioteca de sonidos sin interrumpir más los animales o realizar trabajo de campo adicional”.

Según los investigadores, crear cantos de pájaros artificiales de esta manera podría contribuir a la conservación de especies de aves en peligro de extinción y proporcionar información valiosa sobre sus vocalizaciones, comportamientos y preferencias de hábitat.

ECOGEN tiene otras aplicaciones potenciales. Por ejemplo, se puede utilizar para ayudar a conservar especies extremadamente raras, como los mieleros en peligro de extinción, en los que los individuos jóvenes no pueden aprender los cantos de su especie porque no hay suficientes aves adultas para imitarlos.

La herramienta también podría beneficiar a otros tipos de animales. El Dr. Lecomte añadió: «Si bien ECOGEN se desarrolló para aves, estamos seguros de que se puede aplicar a mamíferos, peces (sí, pueden emitir sonidos), insectos y anfibios».

Además de su versatilidad, la principal ventaja de ECOGEN es su accesibilidad, ya que es de código abierto y utilizable incluso en computadoras básicas.

ECOGEN funciona convirtiendo grabaciones reales de cantos de pájaros en espectrogramas (representaciones visuales de sonidos) y luego creando nuevas imágenes de IA a partir de ellas para aumentar el conjunto de datos de especies raras con pocas grabaciones. Estos espectrogramas luego se vuelven a convertir en audio para entrenar identificadores de voz de aves. En este estudio, los investigadores utilizaron un conjunto de datos de 23.784 registros de aves silvestres de todo el mundo, que abarcan 264 especies.