매년 수십억 마리의 새가 대륙과 바다를 여행합니다. 이러한 여행은 보기에 환상적일 뿐만 아니라 자연의 균형을 유지하는 데에도 필수적입니다. 새들은 꽃을 수분시키고, 씨앗을 뿌리고, 해충을 방제하는 데 도움을 주어 환경을 건강하게 유지하는 데 큰 역할을 합니다. 그러나 서식지 상실, 기후 변화, 도시 확장 등의 문제로 인해 그들의 생존이 위협받고 있습니다. 그들이 어떻게 여행하고 생활하는지 이해하는 것이 그 어느 때보다 중요해졌습니다.
과학자들은 과거에 새의 이동을 연구하기 위해 전통적인 방법을 사용했지만, 이러한 방법은 속도가 느리고 우리에게 알려줄 수 있는 내용이 제한되는 경우가 많았습니다. 지금, 인공지능(AI) 모든 것을 바꾸고 있습니다. AI 도구는 새의 울음소리와 노래를 들음으로써 연구자들이 새가 어디로 가는지, 그 수는 얼마나 되는지, 생존을 위해 무엇이 필요한지 이해하는 데 도움을 줍니다. 이 신기술은 새를 보호하고 연구하는 강력한 방법을 제시합니다.
철새와 음향 모니터링의 중요성
철새는 전 세계 생태계에 매우 중요합니다. 그들은 환경 건강의 지표 역할을 하며, 이주 패턴의 변화는 종종 더 중요한 자연적 변화를 보여줍니다. 예를 들어, 북미의 헛간 제비 수가 감소하는 것은 서식지 손실 및 곤충 개체수 변화와 같은 문제를 나타냅니다. 마찬가지로 북극제비갈매기의 40,000km 이주 과학자들이 극지방과 해양 생태계의 건강을 이해하는 데 도움이 됩니다.
새의 울음소리를 듣는 것이 이러한 이동을 연구하는 데 핵심적인 방법이 되었습니다. 각 조류 종에는 연구자들이 보지 않고도 식별하는 데 사용할 수 있는 고유한 소리 또는 음향 지문이 있습니다. 대부분의 새 이동은 밤에 이루어지기 때문에 이는 특히 유용합니다. 과학자들은 비행 신호를 녹음하여 새들이 어디로 가는지, 어떻게 행동하는지 배울 수 있습니다.
그러나 기존 방식으로는 방대한 양의 녹음된 사운드를 분류하는 작업이 느리고 어려웠습니다. AI는 오디오 데이터를 신속하게 분석하고 놀라운 정확도로 조류 종을 식별하여 이 문제를 해결했습니다. 이 획기적인 발전은 철새를 연구하는 새로운 방법을 열었고, 연구를 더 빠르고, 더 자세하고, 더 효과적으로 만들었습니다.
음향 연구의 AI 기반 혁신
다음과 같은 AI 기반 도구 BirdVoxDetect 그리고 버드넷 연구자들이 요청을 통해 철새를 연구하는 방식을 변화시켰습니다. New York University, Cornell Lab of Ornithology, École Centrale de Nantes 간의 협력을 통해 개발된 BirdVoxDetect는 조류 연구에서 기계 학습이 얼마나 강력한지 보여줍니다. 이 도구는 신경망 시끄러운 환경에서도 놀라운 정확도로 야간 비행 호출을 감지하고 분류합니다. 자동차 경보나 빗방울 같은 배경음을 필터링하는 동시에 새의 울음소리를 분리하고 식별할 수 있습니다. 2024년까지 BirdVoxDetect는 6,600시간의 오디오 녹음수십만 건의 새 소리를 식별합니다. 조류 바이오매스를 추정하는 능력은 도플러 레이더만큼 실용적이지만 훨씬 저렴한 비용으로 종별 데이터를 제공할 수 있다는 장점도 있습니다.
버드넷 연구원과 조류 애호가 모두를 위해 설계된 또 다른 중요한 도구입니다. 사용자는 스마트폰만으로 새소리를 녹음하고 식별할 수 있습니다. 동안 글로벌 빅데이 2024년에 BirdNET은 참가자들이 실시간으로 900종 이상의 조류 종을 식별할 수 있도록 지원하여 조류 연구에서 AI의 확장성과 포괄성을 입증했습니다. 신경망과 광범위한 교육 데이터 세트를 기반으로 하는 BirdNET은 전 세계 커뮤니티에서 조류 연구에 접근할 수 있도록 하여 새로운 보존 참여 수준을 고무시켰습니다.
이러한 도구는 단순히 조류 종을 식별하는 것 이상의 역할을 합니다. 또한 이동 경로 추적의 정확성도 향상됩니다. 예를 들어 북극 제비갈매기를 연구하는 연구자들은 AI를 사용하여 주요 중간 기착 위치를 찾고 여행에 영향을 미치는 환경 요인을 이해했습니다. 이 정보는 중요한 서식지를 보호하고 자원이 효과적으로 사용되도록 보장하므로 보존 노력에 필수적입니다.
AI가 보존 노력을 어떻게 변화시키는가
AI 기반 도구는 새와 서식지를 보호하는 방식을 변화시키고 있습니다. 실시간 모니터링 시스템은 도시가 이주 시즌 동안 밤에 건물 조명을 끄는 등의 조치를 취하는 데 도움이 됩니다. 이것들 소등 프로그램은 이제 새들이 고층 건물과 충돌하는 시카고와 같은 도시에서 잘 작동했습니다.
BirdVoxDetect와 같은 도구는 다양한 지역에도 적용할 수 있습니다. 적은 양의 훈련 데이터만으로 전통적인 모니터링 시스템이 없는 지역에서도 조류 종을 식별할 수 있습니다. 이러한 유연성 덕분에 과학자들은 아마존 열대우림과 사하라 이남 아프리카의 새를 연구할 수 있었습니다. 데이터 수집 및 분석을 자동화함으로써 이러한 도구는 시간과 노력을 절약하고 대규모 연구를 보다 쉽게 수행할 수 있도록 해줍니다. BirdVoxDetect와 같은 오픈 소스 플랫폼을 통해 연구자들은 이러한 기술을 전 세계적으로 공유하고 개선할 수 있습니다.
다른 도구들도 AI가 조류 보호에 사용되는 방식을 크게 발전시키고 있습니다. 바람개비BirdVox를 기반으로 구축된 고급 시스템인 는 더 빠른 결과를 제공하고 사용이 더 간단합니다. 오대호와 같은 지역에서 조류를 연구하는 연구자들은 이 도구를 사용하여 정확도가 향상되었다고 보고했습니다. 멀린Cornell Ornithology Lab에서 개발한 는 AI를 사용하여 과학자와 조류 관찰자가 종을 식별하도록 돕습니다. 모바일 앱을 통해 조류 연구에 더욱 쉽게 접근할 수 있게 되었고 전 세계 사람들이 보존 노력에 참여하도록 장려했습니다.
마이크 어레이와 같은 신기술은 조류 연구를 더욱 향상시키고 있습니다. 이 시스템은 고도와 비행 방향을 감지하여 새의 위치를 확인할 수 있습니다. University of Windsor와 같은 기관은 이러한 혁신의 선두주자로서 조류 이동을 모니터링하는 능력을 향상시킵니다.
과학자들도 연구 중 기초 모델 생물 음향학을 위해. 이 모델은 새를 넘어 박쥐, 고래와 같은 동물에 이르기까지 다양한 종과 생태계를 연구하도록 설계되었습니다. 이러한 도구를 통해 연구자들은 생물 다양성에 대한 이해를 심화하고 생물 다양성 보호를 위한 더 나은 전략을 개발하는 것을 목표로 합니다.
AI는 조류 보존을 더욱 효율적이고 효과적으로 만들고 있습니다. 이는 이동성 종을 보호하고 급속한 생태학적 변화 속에서 생존을 보장하기 위해 필수적인 통찰력을 수집하는 데 도움이 됩니다.
바텀 린
AI는 철새 연구와 보존에 혁명을 일으키고 철새의 행동과 서식지에 대한 이해를 높이는 강력한 도구를 제공합니다. BirdVoxDetect 및 BirdNET과 같은 기술은 새 울음소리와 이동 패턴 분석을 자동화함으로써 연구자와 애호가 모두가 보존 노력에 더 쉽게 참여할 수 있도록 해줍니다. 이러한 혁신은 이동 경로 추적의 정확성을 향상시키고 실시간 모니터링을 촉진하여 도시에서 새와 건물의 충돌을 줄이기 위한 “Lights Out(소등)” 프로그램과 같은 효과적인 전략을 구현할 수 있게 해줍니다.
AI는 이러한 중요한 종과 서식지를 보호하기 위한 새로운 방법을 만들고 있습니다. 이는 미래 세대가 전 세계 새들의 놀라운 여행을 즐길 수 있도록 보장합니다. 또한 자연과 더욱 강한 유대감을 형성하고 자연을 보존하려는 노력을 지원합니다.
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