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Cientistas brasileiros criam software que identificam animais pelo som que emitem

Publicado em 09 março 2015

Cientistas brasileiros desenvolveram um software capaz de identificar espécies de animais através do som que emitem. É uma mão na roda para quem realiza pesquisas de campo.

Pesquisadores da Fonoteca Neotropical Jacques Vielliard (FNJV) da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), em colaboração com colegas dos Laboratórios de História Natural de Anfíbios Brasileiros (LaHNAB) e de Sistemas de Informação (LIS) da mesma universidade são os responsáveis pelo desenvolvimento. O programa identifica a espécie pela vocalização, como o canto de pássaros, o coachar de sapos ou o cricrilar de insetos.

Resultado do projeto de pesquisa “NavScales: navegando através de escalas no espaço, tempo e domínios do conhecimento”, realizado com apoio da FAPESP no âmbito de um acordo de cooperação com a Microsoft Research, e coordenado por Claudia Maria Bauzer Medeiros, professora do Instituto de Computação da Unicamp, a versão beta (em fase de desenvolvimento) do software - batizado de Wildlife Animal Sound Identification System (WASIS) - pode ser baixada gratuitamente.

“A ideia é que o software seja utilizado tanto por pesquisadores, para a identificação de espécies em campo, como por consultores ambientais, que precisam fazer levantamentos de espécies de animais presentes em uma determinada área, ou ainda pelo público leigo apreciador dos cantos dos animais”, disse Luís Felipe Toledo, professor do Instituto de Biologia da Unicamp e um dos participantes do projeto.

De acordo com o pesquisador, que também é curador da fonoteca, cada espécie de animal possui uma vocalização específica e “canta” sempre com um padrão de determinadas frequências (do grave ao agudo) e potência (volume) em um tempo determinado.

“Isso é resultado da seleção natural e sexual. Há animais que só cantam na faixa de frequência de 2 quilohertz (kHz), enquanto outros emitem sons sempre na faixa de 4 kHz”, comparou.

Com base nesses dois parâmetros, potência e frequência, o software consegue distinguir vocalizações de diferentes espécies, como pássaros, anuros e insetos, entre diversos outros.

https://www.youtube.com/watch?v=bYACHCot3cc

Comparação de registros

Para fazer o reconhecimento da espécie, o software carrega um arquivo de áudio de vocalização de um animal captado por um pesquisador em uma pesquisa em campo, por exemplo. Em seguida, o sistema computacional seleciona as faixas de frequência do arquivo e verifica o maior pico de potência em cada uma delas.

Por fim, o software armazena essas faixas de frequência selecionadas e as compara com registros de vocalização de animais armazenados um banco de dados que está sendo construído a partir do acervo da FNJV.

Por meio de análises de correlação, o sistema indica se o arquivo de áudio analisado tem semelhanças com algum registro de vocalização de animal no banco de dados. “O software indica qual a probabilidade de um registro de áudio de animal ser semelhante a um registro de vocalização já catalogado no banco de dados”, explicou Toledo.

A fim de facilitar o trabalho de identificação da espécie, o usuário pode estabelecer filtros de comparação. Se o usuário acha que o áudio registrado é de vocalização de um pássaro, por exemplo, ele pode solicitar que o software compare o arquivo apenas com os registros de vocalizações de aves presentes no banco de dados.

Se não tiver ideia do animal que emitiu o som, porém, ele pode solicitar que o software compare o arquivo com todos os registros existentes na base de dados.

“O software também possui um filtro de local da gravação, porque é sabido que um animal de uma determinada localidade vocaliza de uma forma diferente de outros animais de outra região”, disse Leandro Tacioli, técnico da FNJV e participante do projeto de desenvolvimento do software.

“Esse dado pode auxiliar e refinar a busca”, afirmou Tacioli, que realiza treinamento técnico com Bolsa da FAPESP. A versão beta do software está disponível apenas para o sistema operacional Windows, mas ainda neste semestre os pesquisadores deverão lançar uma versão 1.0 final que rodará também em Linux e Mac OS. Atualmente, o banco de dados da versão beta do software possui cerca de 200 vocalizações do acervo da FNJV.

A ideia é adicionar periodicamente novos registros à fonoteca. “Estamos em um processo de alimentação do banco de dados com novos registros, que é um trabalho que demanda muito tempo”, afirmou. “Precisamos ouvir o áudio, verificar se a qualidade dele é boa, antes de inserir no banco de dados”, contou Tacioli. 

[Da Agência Fapesp]