當AI遇見鳥語

小時候，我們學過一篇文章《鳥語》 ，作者講述了與鳥兒說話、聊天的故事。無獨有偶，據說，古時候有個叫公冶長的人，是個通曉鳥語的專家。有一次，他從燕子的呢喃中聽出：“公冶長，公冶長，南山頂上有只大肥羊。快快去背來，你吃肉，我吃腸……”他爬上南山，果然背回一只摔死的大肥羊。

而今，每年春天，在美國西部地區，科學家都會在內華達山脈的森林里藏下1 600多個飯盒大小的錄音機。這是做什么呢？他們將鳥語錄在錄音機里，然后再用AI技術來拯救瀕危鳥類。

夏末時分，當這些機器被回收時，里面已經錄下百萬小時的音頻，包含西點林鸮發出的呼呼聲、犬吠般的嚎叫聲和哨音。這些都是有價值的信息，是大自然中鳥的語言，記錄了這些瀕危鳥類在哪里生活，以及生存的環境等。但是，這些音頻的數量太多了。“我們不能把這些音頻全聽完，這太困難了。”康納伍德說，他在麗莎·楊保護生物聲學中心擔任研究助理，也是貓頭鷹項目的共同領導人。麗莎·楊保護生物聲學中心是康奈爾鳥類學實驗室的一部分。

康奈爾鳥類學實驗室之所以能夠處理如此海量的數據，全靠鳥聯網的幫助。2016年，康奈爾鳥類學實驗室聯系開姆尼茨工業大學的計算機科學家斯蒂芬·卡爾，在卡爾的幫助下開發處理野外鳥類錄音的算法。兩年后，這個團隊發布了正式的鳥聯網應用程序，這個應用程序允許全世界用戶上傳筆記本電腦和智能手機等各種設備采集的錄音。自那時起，鳥聯網已經積累了約1.5億條高質量的鳥類錄音，它僅憑鳥類的鳴叫，就能分辨全球6 000多種鳥類。康奈爾鳥類學實驗室的另一款人工智能鳥類聲學應用“灰背隼”，有300多萬活躍用戶。人們將鳥類聲學數據添加到系統中，進一步豐富了這個寶庫。

但這些仿如魔法般的應用到底是怎么工作的呢？

首先，程序會把鳥的聲音轉化為聲波圖像，即聲譜圖。然后，聲譜圖被輸入程序的算法，算法會根據具體的鳴叫聲準確指出獨特的音頻變化、時長與振幅。算法的特征細致入微，遠超人類能達到的水平。有了鳥聯網的幫助，鳥類聲音統計能更加精準、便捷、高效。在美國政府的資助下，康納伍德與團隊使用鳥聯網出具了內華達山脈西點林鸮的首個全生態系統評估，給正面臨入侵物種和野火災難的鳥兒帶來福音。

不過，鳥聯網應用程序的技術也存在缺陷，比如有時會認錯品種。西班牙阿利坎特大學生態學家克里斯蒂安·佩雷斯-格拉納多斯梳理了一系列討論鳥聯網的科學文獻，研究顯示鳥聯網有時會把某種鳥錯認為其他品種。

鳥聯網應用程序開發人員也正在致力于解決技術問題，他們會在使用統計模型時考慮到統計模型的不確定性，或者是人工核對鳥類身份信息，以完成對數據的雙重檢查，這也是康納伍德“西點林鸮項目”現在施行的工作流程。直到最終確認以前，康納伍德都只會把提供的信息當作一種預測。他說：“我樂意看到一些類似的分類錯誤，因為這至少表明，我們建立了鳥類群落數據，這是此前從來沒有的。”

無論是古時候的公冶長，還是現在的AI技術，無疑都是人類對大自然中鳥類語言的探索與研究，是我們保護鳥類的一種手段，是人類對鳥類的愛。只有人與大自然和諧相處，才能保護好我們賴以生存的家園。