Ученые обнаружили «акценты» у львов из разных стран
Исследователи из Великобритании и Танзании разработали метод автоматической классификации львиных вокализаций с помощью машинного обучения. Новый подход позволил не только уточнить структуру рева, выделив в нем ранее неизвестный элемент, но и повысить точность идентификации отдельных особей до 87%. Попутно выяснилось, что хищники из разных регионов Африки «разговаривают» по-разному.
Львиный рев уникален для каждой особи. Хищники используют его для защиты территории и связи с прайдом. Биологи записывают рев для подсчета популяций.
Раньше ученым приходилось вручную прослушивать часы записей, чтобы найти и разметить фрагменты, индивидуальные для каждого животного. Это долгий процесс, результат которого зависит от квалификации эксперта: люди часто ошибаются или по-разному интерпретируют одни и те же звуки. Авторы исследования, опубликованного в журнале Ecology and Evolution, автоматизировали процесс с помощью машинного обучения.
Ранее считалось, что вокализация льва состоит из трех частей: стонов в начале, громкого рыка, который следует за тем, и заключающего ворчания в конце. Теперь исследователи проанализировали звуковые паттерны и доказали, что структура сложнее. В громком рыке они выделили еще один элемент — промежуточный рык (intermediary roar).
Для сортировки звуков ученые применили метод кластеризации K-средних. Алгоритм без помощи человека научился различать эти типы, ориентируясь всего на два параметра: длительность звука и его максимальную частоту. Точность классификации составила 95,4%.
Самая ценная часть записи для биологов — громкий рык. Именно в нем зашифрована личность животного. Главная проблема ручного анализа заключалась в том, что люди часто путали настоящий рев с похожими звуками, а это снижало точность опознания.
Алгоритм справился с этой задачей лучше экспертов. Использование данных, отобранных нейросетью, повысило точность идентификации конкретных львов с 80% (при ручной разметке) до 87%. Программа применяет единые критерии оценки и не устает, что исключает человеческий фактор.
В процессе работы ученые обнаружили любопытные детали экологии львов. Сравнив записи из Танзании с данными из Зимбабве, они заметили различия в частотных характеристиках и длительности звуков. Это указывает на существование географических «акцентов»: популяции из разных частей континента звучат по-разному. Эта особенность может осложнить создание универсальной программы для всей Африки: нейросеть, обученную на «танзанийском диалекте», придется доучивать для работы в Зимбабве.
Почему у львов существуют акценты? Возможно, потому, что львы обучаются рычать из поколения в поколение — молодые особи у взрослых. С каждым следующим поколением происходят небольшие случайные изменения, которые различаются по районам. А может, это связано с рельефом и растительностью, влияющими на распространение звука. Львы неосознанно подстраивают свой рык под местные условия так, чтобы он был слышен как можно дальше.
Кроме того, подтвердилось, что акустический мониторинг сильно зависит от социального контекста. В Танзании микрофоны не зафиксировали ни одного рыка от самок. Оказалось, у местных львиц в период исследования были маленькие детеныши, поэтому матери хранили полное молчание, чтобы не привлекать внимания конкурентов и других хищников.
Новый метод превращает пассивный акустический мониторинг в дешевый и эффективный инструмент охраны природы. Расставить автономные микрофоны в саванне проще, чем проводить экспедиции или обслуживать сеть фотоловушек. Передача обработки данных алгоритмам позволит биологам точнее оценивать численность хищников на огромных и труднодоступных территориях.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?
Ученые синтезировали три новых комплекса металла европия и нашли способ управлять яркостью их свечения (люминесценции). Подобные светящиеся соединения востребованы в биологии и медицине для визуализации тканей и отслеживания распределения лекарств по организму, а также в технике при разработке энергоэффективных дисплеев и светодиодов.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии