推進生態保育 科技達人開發AI工具憑鳥鳴識別品種 | 聯合早報
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傳統的“鳥口普查”方式,一般以肉眼觀測或以攝像機監測鳥蹤,相當耗時耗力,也面對監測範圍受限等挑戰。一羣關心生態保育的年輕人正在開發一款人工智能應用,通過分析鳥鳴來辨識本地鳥類品種,可減少生物多樣性監測所需時間,更好地支持生態保育工作。
這個以本地一種頗常見鳥類噪鵑的英文名“Koel”命名的平台,由五名年輕科技人員和學生攜手開發。Koel團隊正同國家公園局合作對平台進行測試,以繼續提升這套工具識別鳥鳴的精準度。
根據新加坡野鳥會的網上數據庫,本地出現的鳥類品種超過400種。由於Koel平台以一套開源軟件為基礎建構,它原本已具備辨識約100種常見鳥類鳴叫聲的能力,其中包括約40種本地鳥品種,其餘的多數是北美鳥類。
Koel團隊成員鍾適(29歲)受訪時説,通過人工智能科技識別鳥鳴和監測鳥類多樣性的科技,在美國已發展一段時日,但在東南亞還不算很普及。Koel平台理論上雖可憑鳥鳴辨認約40種本地鳥類,但由於測試還不足,整體上的精準度未確定。
儘管如此,團隊根據當局所關注的大盤尾(Greater Racket-tailed Drongo)、鷯哥(Common Hill Myna)以及黃冠鵯(Straw-headed Bulbul)等五種本地鳥類,使用現有和額外收集的錄音數據,對Koel平台的人工智能模型進行訓練後,在辨識精準度上取得一定成績。
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以大盤尾和鷯哥這兩種鳥類來説,Koel平台如今憑鳥鳴辨認的準確度介於75%至80%。
本地年輕科技達人正在開發的一款名為Koel的人工智能工具,可通過處理和分析大量鳥鳴錄音數據,協助保育工作者初步識別本地鳥類品種,可大大減少監測生物多樣性所需的時間。(蔡家增攝)
Koel團隊是在去年一場以環保為主題的“黑客松”(hackathon)中,脱穎而出的五個優勝組合之一。這項馬拉松編程活動由政府開源科技部(Open Government Products)與新加坡生態基金合作舉辦,讓參與者就環境課題,與政府機構合作開發科技解決方案,並進行產品測試。
從事軟件開發的鐘適、裏特維克·賈(Ritwik Jha)和黃光輝,去年組隊參加這項黑客松,認識了新加坡國立大學計算機工程系學生納茲魯爾·沙米(Nazrul Syahmi)和英德尼爾·帕蘭賈佩(Indraneel Paranjape)。兩組男生都關注自然保育課題,決定合併成立Koel團隊,就保育人員監測本地生物多樣性所面對的挑戰,探討解決方案。同為25歲的納茲魯爾和英德尼爾已從國大畢業。
團隊之前與公園局人員交流後瞭解到,保育工作者若要了解某地點的鳥類數量,一個傳統做法是在一個固定地點觀測,並記錄鳥品種的數量;另一方法則是設置攝像機捕捉鳥蹤,但這未必能有效捕捉飛上樹梢鳥類的蹤跡。
近年,通過辨識鳥鳴來監測鳥類數量的方法,越來越受重視。英德尼爾指出,對比在固定位置觀測或利用攝像機捕捉鳥蹤,採用錄音儀器收錄鳥鳴,可捕捉四面八方,更大範圍的數據。
每個鳥品種有其獨特鳴叫聲,納茲魯爾指出,保育人員可通過錄音辨認某個範圍內有多少鳥品種,以及這些品種數量會否隨着時間而改變。然而,儘管並非每一刻錄音都捕捉到鳥鳴,但整段錄音仍需要一個人花時間從頭聽到尾,當局面對的一大挑戰是缺少人力處理和分析數據。
人工智能工具可將數據分析時間減半
若以當局用了三個月收集的錄音為例,團隊估計,這需要花約4200個小時進行人工處理和分析。英德尼爾指出,Koel平台利用人工智能找出收錄鳥鳴的錄音片段,並對鳥品種進行初步辨識,最後雖仍需專家進行核實,但這已省下超過一半的時間。Koel平台識別鳥品種的能力,經過專家的核實,才能越來越精準。
團隊早前與公園局和萬態保育集團合作,分別在武吉知馬山、牛乳場自然公園,以及新加坡飛禽公園的鳥舍安裝錄音器,額外收錄約100小時的鳥鳴錄音。
鍾適説,團隊希望逐步提升平台的功能,對本地保育工作發揮實質作用,包括讓人們更瞭解適合鳥類棲息的生態環境,以及協助生物多樣性影響評估調查。