狼的嚎叫是那些令人难忘的自然之声之一。如今,这标志性的声音正为狼的保护开启新篇章,与监测技术紧密结合。
为了理解狼嚎对生态系统的意义,The Colossal Foundation(Colossal Biosciences 的非营利部门,最近因其恐狼灭绝复育项目而成为头条新闻)宣布与非营利组织 Yellowstone Forever 和 Yellowstone Wolf Project 建立合作关系。此次合作旨在利用摄像机监测声学(音频)数据,并借助人工智能算法对狼嚎进行分类,从而加强狼的保护工作。
狼嚎背后的含义
狼通过它们自己的一套犬类语言交流,其中包含各种声音:咆哮、吠叫、呜咽和其他发声可以表达狼的情感,无论是它们感到危险还是与群体建立联系。然而,嚎叫在研究中仍然是最重要的声音。
狼的嚎叫传递着象征群体团结的重要信息。多个嚎叫声常常组合成合唱,随着更多个体加入合奏,它们变得越来越复杂。这些声音可以传播五英里以外,并且具有多种含义;有些嚎叫是为了与群体成员联系,而有些则是向入侵者发出领地警告。
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狼保护的新视角
嚎叫之声对保护主义者来说如同天籁。在黄石国家公园,这尤其如此,自 20 世纪 90 年代狼群开始在西部地区恢复以来,这里一直是狼保护的堡垒。嚎叫声是黄石公园自然声景的重要组成部分,可以衡量当地生态系统的健康状况。
但由于狼嚎发生得如此频繁,跟踪它们对于研究人员来说是一项艰苦的工作。迄今为止,收集狼的数据主要需要侵入性措施,例如戴项圈,即对狼进行麻醉并为其戴上追踪位置数据的项圈。
The Colossal Foundation 宣布的合作关系有望在人工智能的帮助下,为狼的保护注入新的生命。
该基金会对黄石狼项目的支持——自 1995 年狼被重新引入公园以来,该项目一直在稳步进行——将允许在狼的巢穴附近部署 25 个摄像单元。这种名为 GrizCam 的摄像技术(由总部位于蒙大拿州的 Grizzly Systems Inc. 开发)旨在录制 360 度视频以及音频数据。
用人工智能理解狼嚎
Colossal 公司首席动物官 Matt James 表示,这些摄像机的价值在于它们提供的背景信息。例如,摄像机可以捕捉到狼嚎的声音,几分钟后,它可能会录下发出嚎叫的狼走过。这将帮助研究人员了解嚎叫声的方向以及它们与群体行为的联系。
实时监测也将为保护主义者提供机会,以应对群体面临的紧迫问题。摄像机还可以捕捉枪声,并告知其来源,从而协助公园执行野生动物保护。
James 表示:“如果我们的环境中出现突然的变化,无论是疾病的传入还是新群体进入,开始改变我们动物的领地或改变我们感兴趣物种的种群密度,那么我们就具备了实时应对这些情况的能力。”
摄像机收集的录音将被送往 Colossal 的一个团队,该团队创建了一个机器学习算法来审查大量的声学数据。人工智能模型将对狼嚎进行分类,从而为团队提供有关群体规模和身份的关键人口普查细节。
James 表示,该分类器工具仅在两周内开发完成,准确率达到了 92%。随着接收到的数据越来越多,该工具将继续得到优化,James 表示,最终它将可供保护主义者用于他们自己的项目。
生物多样性的基石

黄石公园的狼(图片由 Christopher Klee (Colossal Biosciences) 提供)
Christopher Klee (Colossal Biosciences)
虽然该项目的数采将持续一整年,但 Colossal 公司也正致力于将这项技术推广到黄石公园以外的地区;他们已承诺在爱达荷州与内兹珀斯部落相关的部落土地上建立一个 GrizCam 单位试点网络。
James 认为,狼的保护取决于揭开这种动物的神秘面纱,并消除对它们的负面看法。尽管狼过去曾被描绘成反派,但实际上它们在生态系统中起着至关重要的作用。当狼在 20 世纪的大部分时间里从黄石公园消失时,生态网络就被打乱了。
James 表示:“我们看到了麋鹿数量过多,草地过度放牧,河流发生了变化,我们失去了海狸。”“它们(狼)是顶级掠食者,但也是关键物种,它们对生态系统产生连锁效应。没有它们,我们就失去了生物多样性。”
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