World

บันทึกปลาวาฬที่ใช่ด้วยการตัดเสียงรบกวนที่ผิดๆ

เทคโนโลยีตัดเสียงรบกวนแบบใหม่สามารถระบุวาฬไรท์แอตแลนติกเหนือและวาฬไรท์สายพันธุ์อื่นๆ ในแอตแลนติกเหนือได้ เครดิต: Francois Gohier และ VWPics Alamy Stock Photo มีวาฬไรท์ในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือน้อยกว่า 400 ตัวที่ยังคงอยู่ในป่า และมีไม่ถึง 100 ตัวที่เป็นตัวเมียในการผสมพันธุ์ ภัยคุกคามที่ร้ายแรงที่สุดในการเอาชีวิตรอดคือการโจมตีทางเรือและการพัวพันกับอุปกรณ์ตกปลา การปกป้องวาฬเหล่านี้ เช่น การเบี่ยงเบนเรือจากการเผชิญหน้าที่เป็นอันตราย จำเป็นต้องค้นหาพวกมันอย่างน่าเชื่อถือมากขึ้น และเทคโนโลยีใหม่ที่อธิบายไว้ใน Journal of Acoustical Society of America สามารถช่วยทำให้มันเป็นไปได้ ในการฟังสิ่งมีชีวิตในทะเล นักวิจัยมักใช้ไมโครโฟนใต้น้ำที่เรียกว่า hydrophones บนทุ่นและหุ่นยนต์ร่อน เสียงที่บันทึกไว้จะถูกแปลงเป็นสเปกโตรแกรม: การแสดงภาพแทนเสียงที่ใช้ในการระบุ เช่น การเรียกของวาฬบางชนิด แต่เสียงที่โดดเด่นเหล่านี้มักจะถูกกลบด้วยเสียงอื่นๆ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานักวิจัยได้ใช้เทคนิคการเรียนรู้ด้วยเครื่องที่เรียกว่าการเรียนรู้เชิงลึกเพื่อทำให้การวิเคราะห์นี้เป็นไปโดยอัตโนมัติ แต่เสียงพื้นหลังยังคงขัดขวางความน่าเชื่อถือ ตอนนี้นักวิจัยได้ฝึกโมเดลการเรียนรู้เชิงลึกสองแบบโดยเฉพาะเพื่อตัดเสียงรบกวน พวกเขาเริ่มต้นด้วยการให้สเปกโตรแกรมที่ “สะอาด” หลายพันตัวโดยมีเพียงวาฬไรท์แอตแลนติกเหนือเท่านั้น จากนั้นพวกมันค่อย ๆ เพิ่มเข้าไปในสเปกตรัมนับพันที่ปนเปื้อนด้วยเสียงพื้นหลังทั่วไป เช่น เครื่องยนต์ของเรือบรรทุกน้ำมัน อัลกอริธึมที่เป็นผลสำเร็จสามารถเปลี่ยนสเปกตรัมที่มีเสียงดังให้กลายเป็นคลื่นที่สะอาด ลดการเตือนภัยที่ผิดพลาด และช่วยตรวจจับวาฬก่อนที่จะไปถึงพื้นที่อันตราย นักวิทยาศาสตร์กล่าว Shyam Madhusudhana วิศวกรข้อมูลของมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์ ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษานี้ กล่าวว่า เขาต้องการดูว่าแบบจำลองดังกล่าวสามารถใช้เพื่อค้นหาสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเลอื่นๆ ด้วยหรือไม่ “วาฬหลังค่อมและโลมามีวิธีการพูดที่ซับซ้อนกว่าวาฬที่ถูกต้องมาก” เขากล่าว และเบน มิลเนอร์ นักวิจัยด้านแมชชีนเลิร์นนิงของมหาวิทยาลัยอีสต์แองเกลีย หนึ่งในผู้เขียนการศึกษานี้ ต้องการใช้เทคโนโลยีนี้เหนือน้ำเช่นกัน ไปยังป่าในยูเครน ซึ่งเขาหวังว่าจะสามารถระบุสัตว์ต่างๆ ที่อยู่ใกล้กับพื้นที่ที่เกิดภัยพิบัติเชอร์โนบิลปี 1986 นักนิเวศวิทยาเชิงพฤติกรรมของมหาวิทยาลัยเซนต์แอนดรูว์ Peter Tyack ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษานี้ กล่าวว่าระบบใหม่นี้ควรใช้เพื่อค้นหาว่าวาฬอยู่ที่ไหนตลอดทั้งปี เพื่อให้สามารถปกป้องพื้นที่เหล่านี้ได้ Tyack กล่าวว่า “ในแง่ของการประมาณความหนาแน่นและความอุดมสมบูรณ์ของวาฬเหล่านี้ในสถานที่ที่มองเห็นได้ยาก” Tyack กล่าว “เทคโนโลยีนี้ยอดเยี่ยมมาก” แต่เขาเตือนว่าไม่ควรเป็นวิธีเดียวที่จะป้องกันการจู่โจมของเรือหรือการพัวพัน ในงานของเขา Tyack พบว่าวาฬไรท์แอตแลนติกเหนือสามารถเงียบได้หลายชั่วโมงในแต่ละครั้ง ดังนั้นการตรวจสอบอะคูสติกแบบพาสซีฟจึงพลาดได้ง่าย และการฆ่าเพียงไม่กี่คน เขากล่าวเสริมว่า “อาจนำไปสู่การสูญพันธุ์ของประชากร” บทความนี้ถูกตีพิมพ์ครั้งแรกด้วยชื่อ “การฟังอย่างลึกซึ้ง” ใน 325, 4, 22 (ตุลาคม 2021) ดอย:10.1038/scientificamerican1021-22a เกี่ยวกับผู้เขียน แซม โจนส์เป็นนักวิทยาศาสตร์ชีวการแพทย์ที่ผันตัวมาเป็นนักเขียน บรรณาธิการ และโปรดิวเซอร์ด้านวิทยาศาสตร์ อยู่ในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี.ติดตาม Sam Jones ทาง Twitter

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Back to top button