Экологи научились различать виды летучих мышей по звукам их эхолота

Экологи научились различать виды летучих мышей по звукам их эхолота
07.08.2012 05:11
Просмотров: 1268

Европейские экологи разработали компьютерную программу, позволяющую отличать летучих мышей разных видов с очень высокой точностью, что позволит следить за изменением видового разнообразия рукокрылых млекопитающих и защищать их от вымирания, говорится в статье, опубликованной в Journal of Applied Ecology. "Из каждого звука эхолокации можно извлечь много информации, в том числе, минимальную и максимальную частоту звуков, как быстро они меняются во время работы "локатора" и как долго они продолжаются, однако мы не знали, насколько пригодны эти звуки для распознавания отдельных видов рукокрылых", - заявила руководитель группы Шарлотта Уолтерс (Charlotte Walters) из Зоологического сообщества Лондона (Великобритания).

Команда экологов под руководством Уолтерс попыталась разработать алгоритм, позволяющий отличать различных летучих мышей по высокочастотным звукам, которые они издают во время охоты или навигации. Как поясняют экологи, все летучие мыши используют один и тот же принцип для ориентации в пространстве - эхолокацию. Тем не менее, представители разных родов и видов рукокрылых млекопитающих выработали различные стратегии эхолокации, в результате чего их сигналы состоят из произвольных комбинаций щелчков и других звуков. Уолтерс и ее коллеги попытались найти отличительные признаки "эхолокаторов" летучих мышей, проанализировав структуру звуков, которые издавали рукокрылые млекопитающие 43 видов, обитающих в Европе.

Всего ученые изучили около 1,3 тысячи аудиозаписей, полученных из глобальной библиотеки эхолокации EchoBank. Анализ позволил экологам выделить 12 ключевых параметров эхолокации, которые они использовали для обучения специальной компьютерной программы iBatID, работающей по принципу нейросети. Нейросеть представляет собой специальный самообучающийся алгоритм, имитирующий работу нервных клеток в живом организме. Основным его преимуществом является способность распознавать даже сильно искаженные сигналы, которую нейросеть приобретает при накоплении "опыта".

По словам ученых, их программа способна распознавать сигналы эхолокатора всех исследованных видов летучих мышей с достаточно высокой точностью. В среднем, она способна узнать того или иного представителя рукокрылых с 80% точностью, однако этот показатель сильно различается для отдельных животных. "К примеру, iBatsID способна определять звуки мышей из рода нетопырей (Pipistrellus) с 98% точностью. С другой стороны, звуки эхолота различных ночниц (Myotis) мало отличаются друг от друга, и поэтому программа верно определяет их лишь в 49-81% случаев", - пояснила Уолтерс. Ученые полагают, что их программа и посвященный ей сайт могут стать стандартным инструментом европейских экологов, защищающих видовое разнообразие рукокрылых млекопитающих. По их мнению, iBatsID поможет следить за миграциями летучих мышей и за колебаниями в их численности, что было невозможно ранее. "Летучие мыши крайне чувствительны к изменениям в окружающей среде, и если их популяция уменьшается, мы знаем, что происходит нечто крайне плохое. Поэтому, наблюдение за рукокрылыми млекопитающими поможет нам понимать, что происходит с флорой и фауной в целом по Европе", - заключает Уолтерс.

Яндекс.Метрика