2020 Fiscal Year Research-status Report
Applications of robot audition techniques to multi-scale observations of ecological dynamics in bird vocalizations
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19KK0260
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
鈴木 麗璽 名古屋大学, 情報学研究科, 准教授 (20362296)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松林 志保 大阪大学, 工学研究科, 特任准教授(常勤) (60804804)
藤田 素子 京都大学, 東南アジア地域研究研究所, 連携研究員 (50456828)
小島 諒介 京都大学, 医学研究科, 特定助教 (70807651)
中臺 一博 東京工業大学, 工学院, 特任教授 (70436715)
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| Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2023-03-31
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| Keywords | ロボット聴覚 / 鳥類の鳴き声 / マイクロホンアレイ / 行動生態観測 / 生態音響学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題は，マイクアレイを用いて音を聞き分けるロボット聴覚技術を活用して，「個体・集団・音風景」という時間・空間スケールの異なる鳥類生態の観測に革新的な貢献をもたらすことを目的とする．
本年度は，新型コロナウイルスの影響により，予定していた米国カリフォルニア州，テキサス州，インドネシアスマトラ島に出向いて行う調査が残念ながら不可能となった．そのため，継続して調査・観測を続けている国内の調査地での録音等も活用し，実験観測分析手法の洗練に注力した．具体的には次のとおりである．屋外長期設置が可能な16チャネルマイクアレイを構築し試用を開始した．最新の次元圧縮手法を活用し，大量のデータにおいても適用可能な識別・定位，教師なし分類手法を検討した．音源定位方向を反映した疑似色スペクトログラムや，MUSICスペクトルの次元圧縮による音風景の可視化等を検討した．野外テント内において複数の鳥類個体が自由に飛び交う状況を屋外環境に見立て，テント内に設置した複数のマイクアレイからの情報を機械学習で統合し，高精度に二次元音源定位可能な手法を検討した．屋外でのカリフォルニアでの従来のプレイバック実験における2台のマイクアレイを用いた対象個体の二次元音源定位に基づく行動傾向の分析に関して，リモートセンシングと生態情報学における生態音響学に関する特集号に成果をまとめた．コロナ禍終息後の各調査地での調査に関して，研究補助期間の延長を含めた将来の計画について検討した．そのほか，マイクアレイの同期やキャリブレーション等，屋外環境にも適用可能な音源定位技術の洗練に関する種々の研究を推し進めた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
昨年度末からの新型コロナウイルスの影響を受けて，現地に出向いての海外調査活動が不可能となったのは想定外であり，この点において研究に大きく遅れが生じた．今後は調査が可能となる時期を見極めつつ柔軟な対応（収束後の調査への準備，観測・分析手法の開発への注力）が必要な状況にある．
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は，状況が改善し海外渡航が可能になることを前提に，海外調査時の観測機材の試用と分析手法の試行を国内拠点において着実に進め，将来得られる海外録音データの比較検討のための土台を構築する．具体的には，新たに導入した屋外設置型16チャネルマイクロホンアレイによる定点観測に加え，観測データのデータベース化，識別・定位，教師なし分類手法の検討等をさらに進める．録音データを容易に分析可能にするため，従来のアプリケーションベースからWebベースの音源定位・分離・分析システムの構築も推し進める．
各海外調査地の共同研究者と今後に向けた方針を状況変化に合わせて検討し，プレイバック実験，縄張り可視化，生物多様性指標の開発等，異なるスケールに注目した鳥類生態観測手法の開発と試行を進め，可能になり次第海外調査に取り組む．また，可能な場合は遠隔での観測も検討する．
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルスの影響により海外現地調査が不可能になり，次年度以降に延期を余儀なくされたため，代表者・分担者ともに旅費のほとんど，および，機材整備費等の多くを繰り越すこととなった．次年度以降は，繰越額と当該年度申請額を合わせ，コロナ禍収束後の調査に向けて準備し，調査可能になり次第実施予定である．
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