林従天氏は文宇河公園の声紋知能監視ポイントの設備を視察した。

かつて生物学者は、現地調査を行う際に、しばしば数週間、あるいはそれ以上かけて山や森林を探索しなければなりませんでした。しかし今では、中国科学院動物研究所のエンジニアである林従田氏は、オフィスに座ってパソコンを起動するだけで、文魚河公園の鳥たちの活動をリアルタイムで「見る」ことができます。彼の秘密兵器は音です。北京の秋の渡り鳥の季節は終わったばかりですが、林従田氏のチームが文魚河公園に設置した3台のインテリジェント野生動物音紋モニタリング装置は、すでに100種近くの鳥たちの鳴き声を「聞いて」います。

長年にわたり、赤外線カメラでは捉えにくい鳥や昆虫の鳴き声などは、野生動物のモニタリングにおける課題となってきました。今年7月、林稔天氏が所属する中国科学院動物研究所の生物多様性情報学研究チームは、新たなアプローチを採用し、文雨河公園にインテリジェント野生動物声紋モニタリング装置を設置しました。彼らは疲れを知らない「耳」で、周辺地域のあらゆる昆虫の鳴き声や鳥の鳴き声を24時間記録しています。

2羽のチャバネアオハシが葦に隠れ、まるで会話を交わしているかのようでした。記者のインタビュー中、彼らの鳴き声は会話にかき消されることはなく、声紋モニタリングデータからそれが明らかになりました。これは、リン・コンティエン氏のチームが設計したアルゴリズムのおかげです。このアルゴリズムは環境ノイズを効果的にフィルタリングし、正確なサンプル採取を可能にしました。

文渭河公園に設置された3台の監視装置から、わずか3か月余りで、90種以上の鳥類から数万点に及ぶ有効な鳥の鳴き声が収集されました。その中には、国家一級保護野生動物であり、世界的に絶滅が深刻な種であるキバシリも含まれています。鳥類の活動習性も視覚的に確認されています。文渭河公園では、ヒヨドリ、カササギ、オオカササギなどの鳥類が最もよく見られます。早朝と夕方は鳥類が最も活発に活動する時間帯です。強風や雨などの悪天候時には、ほとんどの鳥は身を隠し、ほとんど鳴きません。

近年、中国科学院が支援する種の多様性データベースは大きな進展を遂げています。人工知能技術の急速な発展と相まって、野生動物のモニタリングは「スマート化」へと移行しています。林綜田氏のチームは、多次元かつ信頼性の高い種特性データを効率的な人工知能モデルに入力し、声紋取得や環境ノイズ低減などの技術と組み合わせることで、中国科学院動物研究所が独自に開発した声紋インテリジェント認識モデル「自然音風景インテリジェント知覚システム」を構築しました。

エッジコンピューティングデバイスを通じて、システムはリアルタイムで記録、識別、結果へのアクセスが可能です。「2分前にブラウンアオハシを発見」や「1分前にハイイロマグパイを発見」といったメッセージがシステムインターフェース上に連続的にスクロール表示されます。

このシステムはスペクトログラムを自動生成し、音を直感的なイメージに変換します。風や水などの環境音はスペクトログラムの背景色となり、鳥の鳴き声は明るいオレンジがかった黄色で表示されます。鳥の種類ごとに独自の音響スペクトルがあり、例えば、チャバネアオハシの鳴き声は短く明るく、小さな紡錘形をしています。ヒガラの尾羽音は特徴的で、長く続く線状に消えていきます。アオサギの鳴き声は大きく低く、はっきりとした色のブロックが表示されます。

現在、林綏天氏のチームは、市内の文游河公園、永定河公園、密雲ダムなど10か所以上の声紋スマートモニタリングポイントを設置し、わずか6ヶ月で10万件以上のデータを取得しました。

生態系修復プロジェクトの実施により、文渭河公園は北京の「緑の肺」の一つとなりました。生物多様性を理解することで初めて、保護活動をより的確に行うことができます。「現在、北京には約503種の鳥類が生息しており、将来的には文渭河公園エリアで200種以上の鳥類が見られるようになると予想しています。同規模の他の公園と比べて、ここの種の多様性ははるかに豊かになるでしょう。」林従田氏は、北京の生態環境の継続的な改善に期待を寄せています。（記者：劉素亜）