Digitisation / Cataloguing of non-textual objects: Reference system of bioacoustic data
Final Report Abstract
Im Rahmen des Projektes „Referenzsystem für bioakustische Daten“ wurde ein Datenpool von klar abgegrenzten Lautäußerungen mitteleuropäischer Tierarten erstellt. Über das Referenzsystem werden über 6300 Audioabschnitte von 246 mitteleuropäischen Vogelarten bereitgestellt. Exemplarisch wurden 10 Amphibien-, 3 Säugetier- und 2 Insektenarten ins System aufgenommen. Im Unterschied zu herkömmlichen Tierstimmensammlungen werden hier klar abgrenzbare Lauteinheiten (Rufe, Gesangsstrophen) zusammengestellt, die möglichst frei von Hintergrundgeräuschen sein sollen. Über die Projektwebseite (www.tierstimmenarchiv.de/RefSys) sind die Aufnahmen frei zugänglich. Das Referenzsystem wurde in erster Linie als Instrument für wissenschaftliche bioakustische Untersuchungen entwickelt. Insbesondere sollte damit eine wichtige Datengrundlage für innovative Methoden der akustischen Mustererkennung zur Erfassung der Biodiversität im Interesse von Landschaftsplanung und Naturschutz geschaffen werden. Darüber hinaus wird ein guter Überblick über die Lautäußerungen einheimischer Tierarten gegeben wodurch sich umfangreiche Nutzungsmöglichkeiten für Bildungs- und kulturelle Zwecke eröffnen. Der Schwerpunkt des Projektes lag auf der Schaffung der webbasierten Infrastruktur. Die Audiodateien des Referenzsystems sind frei verfügbar. Jede Aufnahme ist mit dem zugehörigen Klang-Spektrogramm illustriert. Die Metadaten sind übersichtlich zusammengestellt, die geographische Abdeckung kann auch visualisiert werden. Die Audiound Metadaten können entsprechend der Abfragen als Paket heruntergeladen werden. Ein passwortgeschützten Zugang für Bearbeiter ermöglicht die die Einbeziehung von Spezialisten zur Bearbeitung einzelner Tiergruppen. Damit sind die wesentlichsten Voraussetzungen für die weitere Ausgestaltung des Systems gegeben. Mit der Entwicklung von Algorithmen der akustischen Mustererkennung im Rahmen des Projektes konnte die Praxistauglichkeit des Systems evaluiert werden. Ein erster Ansatz einer Mustererkennung ist im System implementiert, arbeitet aber hardwarebedingt noch sehr langsam. Der im Projekt angestellte Informatiker konnte in drei internationalen Challenges zur Klassifizierung von Vogelstimmen mittels akustischer Musterkennung jeweils die beste Lösung präsentieren. Die Daten des Referenzsystems wurden bereits von mehreren Forschergruppen als Trainingsmaterial für Lauterkennungsalgorithmen genutzt. Überraschend war dabei u.a. das Ergebnis einer französischen Forschergruppe, die herausfand, dass unser zum großen Teil aus Deutschland stammende Audiomaterial mit gleichem Erfolg für die Erkennung von Vogelarten der Provence angewandt werden kann wie Aufnahmen aus dem eigentlichen Untersuchungsgebiet. Damit erscheint die Entwicklung eines automatisierten Systems zur Erkennung lautgebender europäischer Tierarten anhand der Stimme realistisch. Das im Rahmen des Projektes aufgebaute Referenzsystem soll im Rahmen von Projekten zur Biodiversitätsforschung kontinuierlich weiter ausgebaut und verbessert werden.
Publications
- (2013). A Reference System for European Animal Sounds Designed for Pattern Recognition Tasks. IBAC Brazil 2013. XXIVth International Bioacoustic Congress. Pirenópolis - September 8-13th 2013
Frommolt, K.-H., M. Lasseck, J. Krajewski and S. Schnieder
- (2013). Bird Song Classification in Field Recordings: Winning Solution for NIPS4B 2013 Competition. In: Proceedings of ‘Neural Information Processing Scaled for Bioacoustics: from Neurons to Big Data - NIP4B’, joint to NIPS Conf., pp. 176-181, ISSN 979-10-90821-04-0
Lasseck, M.
- (2014). Large-scale identification of birds in audio recordings. In: Working Notes for CLEF 2014 Conference, pp. 643-653, ISSN 1613-0073
Lasseck, M.
