传统的“鸟口普查”方式,一般以肉眼观测或以摄像机监测鸟踪,相当耗时耗力,也面对监测范围受限等挑战。一群关心生态保育的年轻人正在开发一款人工智能应用,通过分析鸟鸣来辨识本地鸟类品种,可减少生物多样性监测所需时间,更好地支持生态保育工作。
这个以本地一种颇常见鸟类噪鹃的英文名“Koel”命名的平台,由五名年轻科技人员和学生携手开发。Koel团队正同国家公园局合作对平台进行测试,以继续提升这套工具识别鸟鸣的精准度。
根据新加坡野鸟会的网上数据库,本地出现的鸟类品种超过400种。由于Koel平台以一套开源软件为基础建构,它原本已具备辨识约100种常见鸟类鸣叫声的能力,其中包括约40种本地鸟品种,其余的多数是北美鸟类。
Koel团队成员钟适(29岁)受访时说,通过人工智能科技识别鸟鸣和监测鸟类多样性的科技,在美国已发展一段时日,但在东南亚还不算很普及。Koel平台理论上虽可凭鸟鸣辨认约40种本地鸟类,但由于测试还不足,整体上的精准度未确定。
尽管如此,团队根据当局所关注的大盘尾(Greater Racket-tailed Drongo)、鹩哥(Common Hill Myna)以及黄冠鹎(Straw-headed Bulbul)等五种本地鸟类,使用现有和额外收集的录音数据,对Koel平台的人工智能模型进行训练后,在辨识精准度上取得一定成绩。
以大盘尾和鹩哥这两种鸟类来说,Koel平台如今凭鸟鸣辨认的准确度介于75%至80%。
Koel团队是在去年一场以环保为主题的“黑客松”(hackathon)中,脱颖而出的五个优胜组合之一。这项马拉松编程活动由政府开源科技部(Open Government Products)与新加坡生态基金合作举办,让参与者就环境课题,与政府机构合作开发科技解决方案,并进行产品测试。
从事软件开发的钟适、里特维克·贾(Ritwik Jha)和黄光辉,去年组队参加这项黑客松,认识了新加坡国立大学计算机工程系学生纳兹鲁尔·沙米(Nazrul Syahmi)和英德尼尔·帕兰贾佩(Indraneel Paranjape)。两组男生都关注自然保育课题,决定合并成立Koel团队,就保育人员监测本地生物多样性所面对的挑战,探讨解决方案。同为25岁的纳兹鲁尔和英德尼尔已从国大毕业。
团队之前与公园局人员交流后了解到,保育工作者若要了解某地点的鸟类数量,一个传统做法是在一个固定地点观测,并记录鸟品种的数量;另一方法则是设置摄像机捕捉鸟踪,但这未必能有效捕捉飞上树梢鸟类的踪迹。
近年,通过辨识鸟鸣来监测鸟类数量的方法,越来越受重视。英德尼尔指出,对比在固定位置观测或利用摄像机捕捉鸟踪,采用录音仪器收录鸟鸣,可捕捉四面八方,更大范围的数据。
每个鸟品种有其独特鸣叫声,纳兹鲁尔指出,保育人员可通过录音辨认某个范围内有多少鸟品种,以及这些品种数量会否随着时间而改变。然而,尽管并非每一刻录音都捕捉到鸟鸣,但整段录音仍需要一个人花时间从头听到尾,当局面对的一大挑战是缺少人力处理和分析数据。
人工智能工具可将数据分析时间减半
若以当局用了三个月收集的录音为例,团队估计,这需要花约4200个小时进行人工处理和分析。英德尼尔指出,Koel平台利用人工智能找出收录鸟鸣的录音片段,并对鸟品种进行初步辨识,最后虽仍需专家进行核实,但这已省下超过一半的时间。Koel平台识别鸟品种的能力,经过专家的核实,才能越来越精准。
团队早前与公园局和万态保育集团合作,分别在武吉知马山、牛乳场自然公园,以及新加坡飞禽公园的鸟舍安装录音器,额外收录约100小时的鸟鸣录音。
钟适说,团队希望逐步提升平台的功能,对本地保育工作发挥实质作用,包括让人们更了解适合鸟类栖息的生态环境,以及协助生物多样性影响评估调查。