هر ساله میلیاردها پرنده در سراسر قاره ها و اقیانوس ها سفر می کنند. این سفرها نه تنها برای تماشای فوق العاده هستند، بلکه برای حفظ تعادل طبیعت نیز ضروری هستند. پرندگان گل‌ها را گرده افشانی می‌کنند، دانه‌ها را پخش می‌کنند و به کنترل آفات کمک می‌کنند و نقش مهمی در حفظ سلامت محیط دارند. با این حال، بقای آنها با مشکلاتی مانند از دست دادن زیستگاه، تغییرات آب و هوایی و گسترش شهرها تهدید می شود. درک چگونگی سفر و زندگی آنها هرگز مهمتر از این نبوده است.
دانشمندان در گذشته از روش‌های سنتی برای مطالعه مهاجرت پرندگان استفاده می‌کردند، اما این روش‌ها اغلب آهسته و محدود بودند. اکنون، هوش مصنوعی (AI) همه چیز را تغییر می دهد ابزارهای هوش مصنوعی با گوش دادن به صداها و آوازهای پرندگان، به محققان کمک می‌کنند تا بفهمند پرندگان کجا می‌روند، تعداد آنها چقدر است و برای زنده ماندن به چه چیزهایی نیاز دارند. این فناوری جدید راه های قدرتمندی را برای محافظت و مطالعه پرندگان ارائه می کند.
اهمیت پرندگان مهاجر و پایش صوتی
پرندگان مهاجر برای اکوسیستم های سراسر جهان حیاتی هستند. آنها به عنوان شاخص های سلامت محیط عمل می کنند، با تغییرات در الگوهای مهاجرت آنها اغلب تغییرات طبیعی قابل توجهی را نشان می دهد. به عنوان مثال، کاهش تعداد پرستوهای انبار در آمریکای شمالی به مسائلی مانند از دست دادن زیستگاه و تغییر جمعیت حشرات اشاره دارد. به طور مشابه، قطب شمال ترن مهاجرت 40000 کیلومتری به دانشمندان کمک می کند تا سلامت اکوسیستم های قطبی و اقیانوسی را درک کنند.
گوش دادن به صدای پرندگان به یک راه کلیدی برای مطالعه این مهاجرت ها تبدیل شده است. هر گونه پرنده دارای صداهای منحصر به فرد یا اثر انگشت آکوستیک است که محققان می توانند بدون نیاز به دیدن آن ها را شناسایی کنند. این به ویژه مفید است زیرا اغلب مهاجرت پرندگان در شب اتفاق می افتد. دانشمندان می‌توانند با ثبت تماس‌های پروازی پرندگان در مورد اینکه کجا می‌روند و چگونه رفتار می‌کنند، بیاموزند.
با این حال، مرتب سازی از طریق مقادیر زیادی از صداهای ضبط شده با روش های سنتی کند و دشوار بود. هوش مصنوعی این مشکل را با تجزیه و تحلیل سریع داده های صوتی و شناسایی گونه های پرندگان با دقت قابل توجهی حل کرده است. این پیشرفت راه های جدیدی را برای مطالعه پرندگان مهاجر گشوده است و تحقیقات را سریع تر، دقیق تر و موثرتر می کند.
نوآوری های مبتنی بر هوش مصنوعی در تحقیقات آکوستیک
ابزارهای مبتنی بر هوش مصنوعی مانند BirdVoxDetect و BirdNET نحوه مطالعه محققان پرندگان مهاجر را از طریق تماس های خود تغییر داده اند. BirdVoxDetect که از طریق همکاری بین دانشگاه نیویورک، آزمایشگاه پرنده‌شناسی کورنل و École Centrale de Nantes توسعه یافته است، نشان می‌دهد که یادگیری ماشینی چقدر می‌تواند در تحقیقات پرندگان قدرتمند باشد. این ابزار از a شبکه عصبی برای شناسایی و طبقه بندی تماس های پرواز شبانه با دقت چشمگیر، حتی در محیط های پر سر و صدا. می‌تواند صداهای پس‌زمینه مانند آلارم ماشین و قطرات باران را فیلتر کند، در حالی که تماس‌های خاص پرندگان را جدا و شناسایی می‌کند. تا سال 2024، BirdVoxDetect بیش از آن را تجزیه و تحلیل کرده بود 6600 ساعت ضبط صدا، شناسایی صدها هزار تماس پرنده. توانایی آن در تخمین زیست توده پرندگان به اندازه رادار داپلر عملی است، اما با مزیت اضافی ارائه داده های گونه های خاص با هزینه بسیار کمتر است.
BirdNET ابزار مهم دیگری است که هم برای محققان و هم برای علاقه مندان به پرندگان طراحی شده است. این امکان را به کاربران می دهد تا تماس های پرندگان را فقط با استفاده از گوشی های هوشمند خود ضبط و شناسایی کنند. در طول روز بزرگ جهانی در سال 2024، BirdNET به شرکت کنندگان کمک کرد تا بیش از 900 گونه پرنده را در زمان واقعی شناسایی کنند و مقیاس پذیری و گنجاندن هوش مصنوعی را در تحقیقات پرندگان نشان دهد. BirdNET با پشتیبانی از شبکه‌های عصبی و مجموعه داده‌های آموزشی گسترده، مطالعات پرندگان را در دسترس یک جامعه جهانی قرار داده است و الهام‌بخش سطوح جدید تعامل حفاظتی است.
این ابزارها بیش از شناسایی گونه های پرندگان انجام می دهند. آنها همچنین دقت ردیابی مسیرهای مهاجرت را بهبود می بخشند. برای مثال، محققانی که در حال مطالعه بر روی قطب شمال هستند، از هوش مصنوعی برای یافتن مکان‌های توقف کلیدی و درک عوامل محیطی مؤثر بر سفرهای آنها استفاده کرده‌اند. این اطلاعات برای تلاش‌های حفاظتی ضروری است، زیرا به حفاظت از زیستگاه‌های حیاتی کمک می‌کند و تضمین می‌کند که از منابع به طور موثر استفاده می‌شود.
چگونه هوش مصنوعی تلاش‌های حفاظتی را تغییر می‌دهد
ابزارهای مجهز به هوش مصنوعی نحوه محافظت از پرندگان و زیستگاه آنها را تغییر می دهند. سیستم‌های نظارت بی‌درنگ به شهرها کمک می‌کنند تا اقداماتی مانند خاموش کردن چراغ‌های ساختمان در شب در فصول مهاجرت انجام دهند. اینها چراغ خاموش این برنامه ها در شهرهایی مانند شیکاگو، جایی که تعداد کمتری از پرندگان با آسمان خراش ها برخورد می کنند، به خوبی کار کرده اند.
ابزارهایی مانند BirdVoxDetect نیز می توانند با مناطق مختلف سازگار شوند. تنها با مقدار کمی از داده های آموزشی، آنها می توانند گونه های پرندگان را حتی در مناطقی که سیستم های نظارت سنتی ندارند شناسایی کنند. این انعطاف‌پذیری به دانشمندان این امکان را داده است که پرندگان را در جنگل‌های آمازون و جنوب صحرای آفریقا مطالعه کنند. با جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل خودکار داده‌ها، این ابزارها در زمان و تلاش صرفه‌جویی می‌کنند و انجام مطالعات در مقیاس بزرگ را آسان‌تر می‌کنند. پلتفرم های منبع باز مانند BirdVoxDetect به محققان اجازه می دهد تا این فناوری ها را در سراسر جهان به اشتراک بگذارند و بهبود بخشند.
ابزارهای دیگر نیز به طور قابل توجهی نحوه استفاده از هوش مصنوعی برای حفاظت از پرندگان را پیش می برند. Nighthawk، یک سیستم پیشرفته ساخته شده بر روی BirdVox، نتایج سریع تری ارائه می دهد و استفاده از آن ساده تر است. محققانی که بر روی پرندگان در مناطقی مانند دریاچه های بزرگ مطالعه می کنند، دقت بهتری را با این ابزار گزارش کرده اند. مرلینکه توسط آزمایشگاه پرنده شناسی کورنل توسعه یافته است، از هوش مصنوعی برای کمک به دانشمندان و ناظران پرنده در شناسایی گونه ها استفاده می کند. برنامه تلفن همراه آن مطالعات پرندگان را در دسترس‌تر کرده است و الهام بخش مردم سراسر جهان برای مشارکت در تلاش‌های حفاظتی است.
فناوری‌های جدید، مانند آرایه‌های میکروفون، تحقیقات پرندگان را بیشتر بهبود می‌بخشند. این سیستم ها می توانند مکان پرنده را با تشخیص ارتفاع و جهت پرواز مشخص کنند. موسساتی مانند دانشگاه ویندزور از جمله رهبران این نوآوری ها هستند که توانایی ما را برای نظارت بر مهاجرت پرندگان افزایش می دهند.
دانشمندان نیز روی آن کار می کنند مدل های پایه برای آکوستیک زیستی این مدل ها برای مطالعه گونه ها و اکوسیستم های مختلف، فراتر از پرندگان گرفته تا حیواناتی مانند خفاش ها و نهنگ ها طراحی شده اند. با استفاده از این ابزارها، محققان قصد دارند درک ما از تنوع زیستی را عمیق تر کنند و استراتژی های بهتری برای حفاظت از آن ایجاد کنند.
هوش مصنوعی حفاظت از پرندگان را کارآمدتر و موثرتر می کند. این به ما کمک می کند تا بینش های ضروری را برای محافظت از گونه های مهاجر و تضمین بقا در میان تغییرات سریع زیست محیطی جمع آوری کنیم.
خط پایین
هوش مصنوعی در مطالعه و حفاظت از پرندگان مهاجر انقلابی ایجاد می کند و ابزارهای قدرتمندی را ارائه می دهد که درک ما را از رفتارها و زیستگاه های آنها افزایش می دهد. با خودکار کردن تجزیه و تحلیل تماس پرندگان و الگوهای مهاجرت، فناوری‌هایی مانند BirdVoxDetect و BirdNET مشارکت در تلاش‌های حفاظتی را برای محققان و علاقمندان آسان‌تر می‌کنند. این نوآوری‌ها دقت ردیابی مسیرهای مهاجرت را بهبود می‌بخشد و نظارت در زمان واقعی را تسهیل می‌کند و شهرها را قادر می‌سازد تا استراتژی‌های مؤثری مانند برنامه‌های «Lights Out» را برای کاهش برخورد پرندگان با ساختمان‌ها اجرا کنند.
هوش مصنوعی در حال ایجاد راه های جدیدی برای محافظت از این گونه های حیاتی و زیستگاه های آنها است. این تضمین می کند که نسل های آینده می توانند از سفرهای شگفت انگیز پرندگان در سراسر جهان لذت ببرند. همچنین به ایجاد ارتباط قوی تر با طبیعت کمک می کند و از تلاش ها برای حفظ آن حمایت می کند.
