Tecnologia Científica

Cientistas descobrem a assinatura única do rugido de um leão usando aprendizado de máquina
O rugido de um leão é um dos sons mais emocionantes e cativantes da natureza.
Por Oxford - 13/10/2020


Cientistas descobrem a assinatura única do rugido de um leão usando aprendizado de máquina - Crédito: Shutterstock

O rugido de um leão é um dos sons mais emocionantes e cativantes da natureza. Esta chamada característica é tipicamente entregue em um ataque que consiste em um ou dois gemidos suaves seguidos por vários rugidos altos e fortes e uma sequência final de grunhidos. Uma equipe de cientistas baseada em WildCRU na Universidade de Oxford, conhecida por suas pesquisas envolvendo Cecil, o Leão, se uniu a colegas do Departamento de Ciência da Computação para descobrir as maneiras precisas em que o rugido de cada leão é distinto, identificável e rastreável.  

Aproveitando novas técnicas de aprendizado de máquina, o grupo projetou um dispositivo, conhecido como biologger, que pode ser conectado a um colar de GPS existente para gravar áudio e dados de movimento. Os biológicos permitem que os cientistas associem com segurança cada rugido com o leão correto, fazendo referência cruzada de movimento e dados de áudio por meio de grandes conjuntos de dados de gravações de rugidos coletados.  

Com os dados coletados pelos biológicos, os cientistas treinaram um algoritmo de reconhecimento de padrões para "aprender" os rugidos de cada indivíduo e, em seguida, testaram o algoritmo em sequências que não haviam visto antes para determinar se a forma do contorno como um todo é uma distinção importante característica.  

Os resultados, publicados na Bioacoustics , revelam que é possível classificar os rugidos de acordo com a identidade individual com 91,5% de acerto. Esses achados sugerem que a forma geral da frequência fundamental ( f 0) do contorno do rugido de garganta cheia é consistente com os rugidos de cada indivíduo e suficientemente diferente de outros indivíduos para permitir uma classificação precisa da identidade individual.  

Pesquisas anteriores mostraram que os leões podem reconhecer os chamados de outros indivíduos, permitindo-lhes localizar companheiros distantes e também evitar vizinhos potencialmente hostis. Mas pouco se sabe sobre como os indivíduos transmitem informações de identidade na estrutura de suas ligações.  

Essas novas descobertas revelam um possível mecanismo de reconhecimento vocal individual entre os leões africanos. Eles indicam que os leões individuais podem ser capazes de aprender as variações sutis na frequência fundamental dos rugidos de outros leões e, assim, associar variações específicas a identidades específicas.  

Andrew J. Loveridge , de WildCRU no Departamento de Zoologia, disse: 'O número de leões africanos está diminuindo e o desenvolvimento de ferramentas econômicas para monitorar e, em última análise, proteger melhor as populações é uma prioridade de conservação. A capacidade de avaliar remotamente o número de leões individuais em uma população a partir de seus rugidos pode revolucionar a maneira como as populações de leões são avaliadas. ' 

Andrew Markham , do Departamento de Ciência da Computação de Oxford, disse: 'Ser capaz de distinguir com precisão entre rugidos individuais usando algoritmos de aprendizado de máquina pode facilitar o desenvolvimento de técnicas alternativas para avaliar a densidade populacional e rastrear os movimentos individuais na paisagem.' 

Os cientistas planejam desenvolver seu trabalho realizando experimentos de play-back usando chamadas modificadas. Eles esperam ser capazes de determinar se a frequência fundamental sozinha transmite informações suficientes sobre a identidade individual para permitir o reconhecimento vocal. Com os rápidos avanços tecnológicos, o monitoramento acústico automatizado das populações de leões pode não estar longe.

 

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