生物多樣性研究所

AI聆聽自然之聲：生多所推出SILIC系統，精準識別184種臺灣野生動物聲音，下一步目標：蝙蝠超音波
大自然是個充滿聲音的奇蹟。你有想過能夠自動識別這些聲音，並了解它們背後的含義嗎？現在，這一切都成為可能了！農業部生物多樣性研究所（簡稱生多所）創建了一個神奇的工具 - SILIC系統。它可以精確識別出臺灣184種動物的聲音，包括可愛的鳥類和神秘的蛙類，並且有著驚人的95%的準確率！生多所透過「生物音智慧辨識與標記系統SILIC」已從大量的野外錄音中，成功提取超過1,400萬筆鳥類聲音。目前更著手於蝙蝠超音波的辨識技術研發，期許SILIC能協助推動臺灣的生物多樣性保育。
 
生物多樣性保育刻不容緩，生態調查量能亟待提升
生物多樣性是地球生態健康及人類永續發展的關鍵。但受到人類活動的影響，生物多樣性正迅速減少。聯合國的「生物多樣性公約CBD」及「永續發展目標SDGs」都強調生物多樣性的重要性。面對資源有限的挑戰，如何有效地進行生態調查與評估，成為當前的重要課題。因此，如何創新調查技術以提升調查效能，將是解決此問題的關鍵。
 
生態調查的藍海，從「聲景」監測生物多樣性
近年來生態調查已不再侷限於傳統的野外調查，公民科學及紅外線自動相機等技術，已成為蒐集資料的重要管道，生多所楊嘉棟所長表示。而「聲景」，即由動物、地質及人為聲音所組成的環境聲音，蘊藏了大量的生物資訊，卻仍是生態調查的藍海。他進一步說明，鳥類等很多動物都會發出聲音，因此研究人員可以在野外架設自動錄音機，再從錄音檔中分析出這些動物的訊息。生多所自2020年起，在全臺各地已陸續架設了超過50台錄音機，至今已收錄了將近16萬小時的錄音資料，成為重要的生物多樣性資訊來源。
 
AI「聽聲辨種」，SILIC快速準確擷取巨量生物資訊
如此大量的錄音檔案，早已超越人工可處理的極限。為此，生多所開發出可「聽聲辨種」的人工智慧AI工具—SILIC。負責開發的吳世鴻副研究員說明，SILIC從聲音辨識物種的準確率超過九成，且每分鐘可以處理1小時以上的錄音檔，速度之快是人工作業完全無法比擬的。他進一步說明，SILIC目前可辨識臺灣184種陸域野生動物聲音，物種涵蓋鳥類、蛙類、哺乳類及爬蟲類等，且持續增加中，未來還會再加入蝙蝠的超音波回聲定位聲。利用SILIC，生多所已從大量的聲景資料中，擷取出超過1,400萬筆鳥叫聲，有效填補了生態調查資料不足。
 
擴大應用SILIC，協助解決生態保育難題
由於自動錄音機架設容易，SILIC又可以自動分析，讓研究人員有了一個經濟高效的方法，解決以往難以克服的問題。楊嘉棟所長進一步說明，例如將錄音機架設在深山或海島等人員無法經常造訪的地方；或是用來進行夜行性動物調查，免除調查員日夜顛倒的辛勞等。生多所楊嘉棟所長表示，SILIC是全完免費的工具，非常歡迎大家多加利用。他強調：「我們希望SILIC不只能對生態研究人員有所助益，更期望能推廣運用到如環境影響評估、公共工程生態檢核、生態服務給付、企業ESG等領域，共同為保護臺灣生態環境盡一份心力」。
 
小故事：什麼是SILIC？
「希利克」（Siliq）是泰雅族對繡眼畫眉這種小型雀鳥的稱呼。泰雅族等許多臺灣原住民族群，認為希利克是聰明的靈鳥，常會以希利克的叫聲和行為來判斷行事的吉凶，也就是「鳥占」。生多所對SILIC也有相同的期許，希望SILIC也能幫助人們解讀大自然的訊息，引導人們採取正確的行動，邁向更美好永續的未來。
 
圖片檔案下載： https://reurl.cc/RyyRjz
註：使用圖檔請註明”農業部生物多樣性研究所提供”。
圖1.SILIC可精準辨識不同鳥叫聲，即便叫聲重疊

圖2.每種鳥叫有其特性，轉換成頻譜圖後，可以圖像方式進行深度學習與AI辨識

圖3.自動錄音機於野外架設情形

圖4.透過自動錄音機架設、SILIC自動辨識及生物多樣性資料庫整合運用，大幅提升監測效率，成果可反映到我國於國土綠網、SDGs、生物多樣性公約2030...


 

附件：

1. 聽見自然：SILIC系統打開生物多樣性智慧辨識的聲音世界簡報檔.pdf