как узнать какая птица поет по звуку
Три приложения для распознавания голосов птиц
Приложение Shazam, которое помогает определить, что за музыкальная композиция играет в данный момент, давно завоевало популярность у многих пользователей. И некоторые разработчики захотели распространить эту технологию на другие аудиообъекты, в частности на голоса птиц.
Конечно, идентифицировать звуки животных во всей их дикой красоте гораздо сложнее, чем распознать конкретную запись популярной песни. Однако некоторые из существующих на сегодняшний день приложений действительно способны узнать птицу по её песне с небольшой помощью со стороны человека.
Song Sleuth
Самое приятное в использовании и наиболее хорошо проработанное приложение. Если вы хотите узнать всё или почти всё о птицах, которых вы идентифицируете, то это приложение для вас.
Как только программа загрузится, она начнёт захватывать звук, отображая его на спектрограмме. Нажмите «Record», когда птица запоёт, а затем «Stop», когда собранного аудиоматериала будет достаточно.
Вы можете записывать бесконечно долго, хотя приложение рекомендует ограничиваться короткими фрагментами. Не забывайте своевременно удалять длинные записи, чтобы сэкономить место.
Song Sleuth позволяет редактировать вашу запись, чтобы выделить голос птицы, что особенно актуально при наличии посторонних шумов. Процесс редактирования немного сложный, хотя разобраться без учебника, на интуитивном уровне, вам будет под силу.
Затем приложение анализирует сделанную запись, и на основании вашей записи и вашего местоположения выдаёт список возможных вариантов, а также воспроизводимые образцы для сравнения. Если приложение не смогло идентифицировать вашу птицу, у вас всё равно остаётся возможность осуществить ручной поиск в базе данных, в которую входят даже звуки, издаваемые белками и бурундуками, голоса людей и кваканье лягушек. Помимо образцов звуков, база данных включает карты распространения, изображения и описания.
После того как вы определили свою птицу и сделали заметки, Song Sleuth сохранит данные на карте всех ваших записей. Вы можете редактировать, экспортировать или обмениваться полученными аудиофайлами с другими пользователями, а также повторно анализировать свои старые записи.
ChirpOMatic
Простейшее приложение и лучший распознаватель. Если вам нужны только максимально правдоподобные догадки, а не куча информации о птицах, то эта программа — ваш лучший выбор.
ChirpOMatic открывается на экране записи, но сама запись начнётся только после нажатия большой красной кнопки. Нажмите на кнопку ещё раз, чтобы остановить процесс. Впрочем, через 12 секунд запись остановится автоматически.
Приложение автоматически анализирует сделанную запись и, приняв во внимание ваше местоположение и текущий сезон, предлагает несколько версий вместе с фотографиями и образцом голоса для каждой птицы. ChirpOMatic может также отправить вашу запись на сервер для более тщательного анализа. Если в данный момент ваш телефон работает в автономном режиме, вы можете сделать это позже.
ChirpOMatic не содержит много информации о птицах: для этого вам понадобится сопутствующее приложение — Chirp!, в котором имеются короткие записи о разных птицах, а также ссылки на информацию о них в Википедии и на сайте Лаборатории орнитологии Корнеллского университета. Chirp! вам понадобится и для того, чтобы воспользоваться полной базой данных о птицах, если догадки ChirpOMatic вас не удовлетворили.
В ChirpOMatic имеется «безопасный для птиц» бесшумный режим, позволяющий избежать громкого воспроизведения записей, чтобы не сбивать с толку настоящих птиц вокруг вас.
Bird Song Id
Неплохой запасной вариант. Используйте только в том случае, если первые два приложения не удовлетворяют все ваши потребности.
Bird Song Id имеет несколько «уродливый», но функциональный интерфейс. В целом программа справляется со своей задачей немного хуже, чем предыдущие два варианта, но надо признать, были случаи, когда ей удавалось распознать голоса птиц, которые вызвали затруднение у ChirpOMatic.
На главном экране выберите «Auto Rec» и попытайтесь получить как минимум 30-секундную запись пения птицы. По окончании записи нажмите «Stop» и затем «Automatic Recognition».
На странице с результатами для каждой птицы, предложенной программой в качестве возможного варианта, указывается оценка доверия. Вы можете запускать воспроизведение образцов голоса возможных птиц прямо со страницы результатов.
В разделе «My Recordings» отображаются ваши предыдущие записи с сортировкой по дате или по местоположению на карте. Опять же, интерфейс некрасивый, но богатый данными.
Если вам не удалось получить качественную запись, попробуйте ответить на вопросы в разделе «Manual Id», указав высоту звука, прерывистость, громкость и т.д. Чтобы программа начала обрабатывать ваши ответы, нажмите на галочку, а не на непонятно зачем размещённую здесь кнопку «Quiz», которая автоматически запускает записи голосов различных птиц, чтобы вы могли тренироваться в их распознавании.
SongBird
Голубиный помёт. Небольшой урок для тех, кто хочет приобрести программу.
Это приложение, удалённое из App Store через несколько дней после того, как мы его купили, не смогло идентифицировать или даже попытаться идентифицировать ни один птичий голос. Мы пробовали «подсунуть» ей одиннадцать качественных образцов птичьих голосов и три записи реальных птиц за окном, и каждый раз мы получали одно и то же сообщение об ошибке. При этом приложение не содержит информации о птицах, просто экран записи. Если это не было откровенной афёрой, это было наихудшим приложением из тех, что мы когда-либо видели. (Кстати, компания Apple вернула наши десять долларов после непродолжительной вежливой переписки по электронной почте.)
Мы включили SongBird в этот список только в качестве предостережения. Не платите за приложения, не почитав предварительно отзывы о них и не получив хоть какие-то доказательства того, что они работают. Даже компании Apple с её, по общему мнению, строгими требованиями к своим разработкам не удалось довести это приложение до ума. Как ни странно, на пользовательском форуме Product Hunt это приложение набрало более 400 голосов, несмотря на то, что разработчик непрерывно «воевал» с недовольными пользователями в комментариях.
Заключение
Если вы решили приобрести только одно приложение для идентификации голосов птиц, отдайте предпочтение Song Sleuth. Автоматическая запись, богатые возможности редактирования и всеобъемлющая база данных птиц делают его самым мощным инструментом.
В заключение напомним, что не стоит воспроизводить образцы голосов птиц в лесу, пока вы не закончите все свои записи. Некоторые звуки животные издают в особых ситуациях, когда речь идёт о спасении жизни, и если настоящие птицы услышат что-то подобное в ваших записях, это может повлиять на их поведение.
Как распознать птицу по голосу или фото? Бесплатные онлайн определители
Любите быть на природе и хотите точно знать какая птичка порхает или поет неподалёку? В этой статье я расскажу о том, как при помощи своего мобильного устройства вы с высокой точностью сможете определять пернатых и стать настоящим орнитологом-любителем!
BirdNET – онлайн определитель голосов птиц
Это приложение появилось в результате совместной работы Корнелльской лаборатории орнитологии и Технологического университета Хемница. В его основе лежит искусственная нейронная сеть, обучение которой проводилось на базе 5 миллионов (. ) образцов голосов разных видов птиц.
Все дальнейшие действия объединяются в три этапа:
1. Нажать кнопку «Микрофон». На экране в виде спектрограммы отобразится ход записи. Очень важно добиться того, чтобы было как можно меньше фоновых звуков, поскольку это коренным образом влияет на качество последующей идентификации.
2. Указать на спектрограмме область с запечатленным голосом неизвестной птицы. Для этого просто проведите пальцем по экрану от начала до конца интересующего интервала. Нажмите кнопку «Старт анализа».
3. Файл будет отправлен на сервера BirdNET, а ответ вернется практически мгновенно. Например, на идентификацию голоса крапивника ушло всего порядка 3 секунд. Если с первого раза вы видите сообщение об ошибке идентификации, выделите область немного по-другому, захватив всю песню птицы целиком, и повторите отправку.
Нажав на название птицы, можно узнать подробности о ней из разных источников: научные сведения, фотографии, записи голосов и пр.
Для примера, я протестировал корректность определения трёх не самых тривиальных песен птиц (включал запись через колонки ПК). Приложение с первой попытки абсолютно верно определило все три вида. Превосходный результат!
Все ваши орнитологические наблюдения автоматически в соответствующий раздел приложения, и вы будете всегда знать где, когда и какую именно птицу вы наблюдали.
Merlin Bird ID – онлайн определитель птиц по фото
Как хорошо известно, основная масса птиц наиболее активно поёт весной и в начале лета, то есть в период активного размножения. В остальное время вы не слышите их голос, а определять пернатого можно только по внешнему виду.
Приложение Merlin Bird ID было разработано лабораторией орнитологии Корнеллского университета в помощь бёрдвотчерам, или наблюдателям птиц.
Merlin Bird ID при определении птиц может работать двумя способами:
Для работы в первом режиме, вам обязательно надо будет установить т.н. «птичий пакет» — совокупность данных и файлов, необходимых для онлайн идентификации птиц.
Приготовьтесь к тому, что загрузка пакета может занять достаточно продолжительное время – всё-таки более 500 Мб. И установить его конечно лучше ДО выхода в поле, если у вас конечно не безлимит на мобильный интернет.
Честно говоря, я запустил установку, но так и не дождался её окончания – скорость скачки сильно «плавала», и приложение предлагало мне ждать от одного до пяти часов. И это при наличии стабильного вайфай соединения 50 Мбит/сек!
Режим фотоидентификации возможен без установки пакета файлов, но без него всё равно вы теряете часть функционала приложения. Да, вы можете определить птицу по сделанной фотографии, но приложение выдаст вам только название пернатого (да и то на английском языке), без каких-либо подробностей. Все подробности – только после установки «птичьего пакета».
В качестве теста я делал фотографии из книги «Птицы Белоруссии» и как ни удивительно, Merlin Bird ID корректно определило всех! Я очень приятно удивлен, если честно.
Несмотря на хорошую точность в определении, у приложения, на мой взгляд, есть два существенных функциональных минуса:
Также не могу не отметить, что Merlin Bird ID тоже есть определитель голосов, но он не работает без установленного «птичьего пакета», с загрузкой которого, как я отмечал выше, есть определенные проблемы. Именно поэтому данный функционал протестировать мне не удалось.
Итак, выше я привел описание лучших на сегодняшний день приложений для онлайн определения птиц. Надо определить по голосу – используйте BirdNET, по фотографии или описанию внешнего вида – Merlin Bird ID будет отличным выбором. С этими приложениями вы сможете стать неплохим орнитологом, а вашему знанию птичьей фауны возможно втайне позавидует даже профессионал 🙂
6 приложений про птиц, чтобы отличить дрозда от скворца и узнать голос соловья
Всегда можно найти и хорошие новости. Временное закрытие промышленных предприятий очистило небо от смога, и из Дели теперь видны Гималаи. Меньше стало машин и людей, а потому птицы и животные стали появляться на улицах городов и поселков. Опознать дрозда или соловья, лазоревку или щегла с удодом помогут приложения для настоящих бердвотчеров, орнитологов и птицеловов. И наш текст про них, конечно.
1. Bird Record 3.0
Для кого: для орнитологов.
Единственное российское приложение в нашей подборке. Разработано для учёта птиц на местности и записи даты и места, где это произошло. Передает данные онлайн-базе Зоомузея МГУ для учета птиц. Программа позволяет просматривать отчеты по местности и видам, встречавшимся на территории. Заметки можно делать даже в офлайн-режиме и потом выгрузить одним кликом данные в онлайн-программу.
Минусы: не подойдет для маленького ребенка. Нет фото и звуков.
Плюсы: бесплатное. Российское.
2. BirdsEye
Для кого: для начинающих и продвинутых любителей бердвотчинга. Для студентов-биологов, для ребенка с интересом к биологии.
Одно из нескольких приложений всемирного проекта — базы данных птиц eBird, разрабатываемых Орнитологической лабораторией Корнелльского университета в США. Изначально он был задуман как североамериканский, но с 2010 года стал всемирным.
eBird — обновляемая онлайн и поддерживаемая база наблюдений за птицами, которая дает ученым, исследователям и натуралистам-любителям данные о распределении и численности птиц в режиме реального времени по всему миру.
Чтобы начать пользоваться приложением, зарегистрируйтесь и выберите в меню «около меня». Затем разрешите геолокацию на время использования приложения; совсем скоро у вас появится список 100 самых часто наблюдаемых в вашей местности птиц. С фото, картой последнего/ближайшего наблюдения поблизости и месяцами миграции (птица пролетает мимо вас, гнездится, зимует). Звуки доступны за дополнительную плату, равно как и список самых редких птиц мира и другие фишки: например, можно побродить по лучшим местам для наблюдения за птицами и посмотреть на всяких редких и интересных особей.
Плюсы: даже в базовой бесплатной версии интересно. Платная версия дает возможность узнавать птиц и способствовать их сохранению.
Минусы: нет русских названий птиц. Наблюдений русских натуралистов не так много. Интерфейс не совсем понятный — маленькому ребенку надо будет показать, как работать в приложении.
3. Birds Near Me
Для кого: путеводитель по птицам для всех. Работает на основании данных eBird, обновляя список птиц, которые были недавно замечены в вашем районе.
Это приложение — тоже часть проекта eBird, всемирной базы данных онлайн-наблюдений за птицами. Указываете на карте, где вы находитесь, и расстояние, на котором хотите вести поиск, и сразу видите:
Плюсы: огромная база данных. Приложение бесплатное.
Минусы: только на английском.
4. SongSleuth
Для кого: для начинающих орнитологов и любителей птиц, которые владеют английским.
SongSleuth дает возможность c помощью телефона или планшета распознавать голоса и песни и определять, каким птицам они принадлежат.
Что можно делать в приложении:
Записи сохраняются, и их можно редактировать (обрезать, фильтровать частотность диапазона). Распознает записи профессиональное биоакустическое программное обеспечение. Правда, узнать можно только птичьи песни и призывы; птиц-имитаторов вроде пересмешника приложение не понимает.
Впадают ли змеи в спячку, зачем ёлкам иголки и другие интересные вопросы из ЕГЭ по биологии
Слышите пение — включаете запись, выключаете — и приложение предлагает на выбор: скворец, черный дрозд или болотный крапивник. В SongSleuth более 1000 образцов пения различных видов птиц.
Плюсы: красивое и простое в использовании. Все изображения птиц — высококлассные рисунки орнитолога и иллюстратора Дэвида Сибли. Отличное качество записи и иллюстраций.
Минусы: приложение платное. Нет русской версии, и даже если вы распознаете птицу, придется лезть в переводчик, чтобы узнать, как называется по-русски jackdaw (это галка). Из предложенного геоположения можно выбрать только Северную Америку (пользуйтесь им, если из курса географии помните, в какой природной зоне живете и насколько она похожа, скажем, на Висконсин или Орегон).
5. Merlin Bird ID
Для кого: определитель видов птиц для натуралистов всех уровней. Нужно залогиниться в проекте eBird и разрешить геолокацию.
Еще одно приложение Орнитологической лаборатории Корнельского университета, часть проекта eBird. Указываете на карте, где вы находитесь, и расстояние, на котором хотите вести поиск. После этого вам станет доступен список обычных видов для вашего региона.
По фото или звуку можно определить, кого вы встретили — загрузить образчик фото или звука, и Мерлин с помощью ИИ предложит вид птицы. Можно смотреть на отмеченные наблюдения других орнитологов по всему свету и участвовать в международном проекте — всемирной базе данных о птицах.
Минусы: нет поддержки русского, хотя другие языки доступны. Не самые очевидный интерфейс.
6. BirdGenie
Для кого: для обычного любителя природы, любопытного человека или ребенка-натуралиста.
Распознавать с этим приложением птиц очень просто: включаете приложение в телефоне или планшете. Оно тут же готовится к записи, записывает, выделяет самый важный кусок птичьей песни и выдает результат распознавания. BirdGenie умеет определять до двухсот типов птичьего пения для сотни видов, преимущественно североамериканских. Кроме того, в приложении есть фотографии всех видов расцветки и образцы разных песен, информация о среде обитания и поведении. Программу надо скачать, зато она умеет работать без интернета.
Плюсы: очень понятный и простой интерфейс.
Минусы: приложение платное. Конечно, на английском и птицы в основном североамериканские.
Орнитолог-программист: зачем петербуржец создал приложение, распознающее голоса птиц
Петербургский орнитолог Олег Кенунен создал мобильное приложение Bird Nerd для распознавания голосов птиц, которое работает на основе нейронной сети. На первый взгляд идея напоминает другую программу – Shazam, которая помогает определить песню и её исполнителя – однако разработчик уверяет: это не так. Оказывается, установить, какая именно птаха поёт под окнами, сложнее, чем в ситуации с музыкой, ведь у птиц есть свои диалекты и подражатели. «Диалог» пообщался с автором проекта и выяснил, как работает приложение, а главное – зачем и для кого.
фото: Илья Снопченко / ИА «Диалог»
Песня вальдшнепа
Для Олега Кенунена работа над приложением началась во время магистратуры биофака СПбГУ, где он защитил работу по теме «Изменчивость песни вальдшнепа» (это вид птиц семейства бекасовых, гнездящийся в умеренном и субарктическом поясе Евразии).
«Во-первых, я орнитолог, и тема акустической коммуникации птиц – моя непосредственная специальность. Когда несколько лет назад начал учиться на матмехе по программе переподготовки по математике и информатике, то возник вопрос с выбором темы дипломной работы. Тогда я и подумал, что это было бы интересно объединить. Кроме этого, последнее время идёт «бум» на глубокие нейронные сети. За последние несколько лет были разработаны новые архитектуры, алгоритмы обучения – в конце концов, современные компьютеры работают всё быстрее», – рассказывает петербургский орнитолог.
Он объяснил, что существует такое направление как бёрдвотчинг (наблюдение за птицами). Для многих это хобби, но технологий, позволяющих упростить задачу и автоматически распознавать пернатых, сейчас практически нет.
«Существующие приложения либо это делают с помощью анализа фотографий, либо проводят весьма грубый анализ голосов, либо и вовсе предлагают пользователю самому сравнивать услышанные голоса с образцами записей», — говорит Олег Кенунен.
При помощи программы, считает разработчик, в будущем его коллеги смогут упростить себе задачу при наблюдении за птицами, имея при себе всего-навсего телефон. Пока же Олег Кенунен продолжает разрабатывать приложение. Первая версия весной прошлого года стала дипломным проектом, четвёртую уже можно скачать в Google Play. Сейчас программист работает над пятой и уверен, что у неё точность распознавания будет выше.
Птичий Shazam
Сравнивать свою программу с известным приложением для распознавания музыки Олег не советует – другая специфика, другой подход.
скриншот страницы приложения Bird Nerd из Google Play
«Я сразу понимал, что нельзя использовать алгоритм, как в Shazam. В подобных приложениях используется акустический отпечаток. Он позволяет идентифицировать конкретную запись из конкретного альбома, но этот метод неустойчив к изменчивости. У птиц же есть и диалекты, и индивидуальная изменчивость, каждая особь узнает по голосу своих соседей. Тут нельзя задать некий эталон и с ним сравнивать – в этом плане нейронные сети гораздо более перспективное направление. Это, по сути, функция с довольно большим числом настраиваемых параметров, их настройка и называется обучением. Мы показываем нейронной сети большое количество примеров, учим её различать их группы между собой. В процессе этого, если всё получится, сеть обучится находить скрытые закономерности, свойственные тем образцам, на которых она обучалась», – объясняет орнитолог.
Сейчас система распознает более 100 видов голосов птиц (соловья, зяблика, дрозда и других). Постепенно Олег Кенунен добавляет новые. Пока он не привлекает к работе своих коллег, справляется своими силами. О приложении говорит скромно: «Это где-то на стыке образования и развлечения».
Беседовала Алла Бортникова / ИА «Диалог»
Как петербуржец придумал приложение, которое с помощью нейронных сетей распознает пение соловья, дрозда и других птиц
Петербургский орнитолог Олег Кенунен создал приложение, которое при помощи нейронных сетей распознает птиц по их пению.
Пока в базе 20 голосов: среди них, например, соловей, дрозд и зяблик.
Как нейронная сеть отличает синицу от вороны, после каких доработок «Shazam для птиц» может стать доступен для всех и чем работа с птичьими голосами похожа на изучение иностранного языка? Кенунен рассказал «Бумаге», как разрабатывал сервис и что с ним будет.
Олег Кенунен
Разработчик приложения:
Я орнитолог по образованию. Раньше я пробовал обрабатывать изображения, анализировал картинки, делал всякие эксперименты с нейронными сетями. Потом отложил это дело на довольно длительный срок. Недавно пошел на переквалификацию на матмехе, где мне надо было написать дипломную работу. Я решил, что [распознавание птичьих голосов с помощью нейросетей] это интересная тема. Тем более, моя магистерская работа была связана с голосами птиц, поэтому я выбрал такую смежную область.
Занимался приложением я где-то с середины лета. В первую очередь мне было самому интересно посмотреть, насколько это вообще реально и выполнимо. Мне было важно проверить саму идею и создать платформу, которую можно дорабатывать. То, что есть сейчас, это ни в коему случае не продакшн — это демо-версия.
Приложение состоит из нескольких компонентов: это серверная часть и клиентская. Серверная часть получает файл, анализирует при помощи нейронной сети и отправляет ответ обратно клиенту.
Можно сказать, что приложение напоминает Shazam, только Shazam не совсем так устроен: он определяет сходство с теми записями, которые есть в базе. Кроме этого, речь о музыкальных файлах, то есть записях, сделанных в студии. А тут очень большая изменчивость голосов внутри одного вида. Птицы же друг друга узнают — как мы друг друга узнаем по голосу.
Нейронная сеть — это черный ящик. На вход подается много образцов, а дальше идет поиск каких-то скрытых закономерностей. Возможно, люди [у себя в голове] это делают по другим параметрам. В отличие от классических методов анализа, где изучаются частота, амплитуда, тембр, гармоника, здесь это происходит невидимо для человека, не формализовано. Определить, по каким параметрам [нейронная сеть разделяет птичьи голоса], теоретически можно, но для этого надо препарировать то, что там происходит.
Результат зависит от обучающей выборки. Я взял [файлы с голосами птиц] из открытых источников, которые разрешены для академической работы, потому что мне столько было бы не записать. Преимущественно c сайта Xeno-canto — это сообщество любителей, которые загружают туда записи. Там голоса по большей части правильно определены, но есть проблема с качеством записей: они не очень чистые, и нейронная сеть в них путается. Так что их нужно отбирать. Поэтому я пока опробовал [приложение] на местных видах, которые я сам могу четко отличить и сам в них не запутаюсь.
Стандартный метод тестирования нейросети такой: есть выборка, на которой происходит обучение, и еще маленькая тестовая выборка, на которой проверяется правильно или нет [работает сеть] — у меня в нее было внесено 10 % всего [объема данных]. Тестовую выборку во время обучения нейронная сеть не видит, поэтому по ней можно более или менее адекватно сказать, насколько верный результат получается.
Пока в приложении голоса 20 видов. Наверное, в ближайших планах у меня даже не увеличить количество птиц, а доработать архитектуру нейронной сети. Потому что подбор архитектуры самой сети тоже делается методом тыка: подбираешь разные варианты и смотришь, какой даст лучший результат на тестовой выборке. Я попробовал несколько десятков вариантов.
Потом стоит сделать возможность авторизации пользователя и попробовать уже альфа-версию с несколькими тестерами. Сейчас у меня еще нет базы данных пользователей, поэтому пока что я могу использовать приложение только для себя. Но если всё будет хорошо, она появится.
Аналоги мне неизвестны. На Google Play есть одно похожее приложение, но, по всей видимости, оно не использует нейронные сети. Помимо этого есть около полутора десятков научных статей о возможности распознавания голосов птиц с помощью нейронных сетей. Эти статьи, наверное, показывают даже лучшие результаты, чем у меня, но они носят академический характер — это не рабочие приложения. Кроме того, лаборатория орнитологии Корнеллского университета в Америке, у которой самая большая в мире фонотека, выпустила приложение для определения птиц — но по фотографиям.
В целом [научиться распознавать голоса птиц на слух] можно, но надо тренироваться. Желательно найти человека, который в этом разбирается, и с ним походить по лесу, чтобы он при этом спрашивал и проверял. Мне кажется, это самый эффективный способ. Можно ли этому обучиться по фонотекам — я не уверен. Это как с изучением языка: можно попробовать учить их по сериалам, но лучше найти учителя.
Проще всего отличить голоса синиц, зябликов — самых фоновых видов, которые есть в любом парке. Или, например, все определят ворону. Это те виды, с которыми люди много встречаются и часто слышат.