Applications of robot audition techniques to multi-scale observations of ecological dynamics in bird vocalizations

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19KK0260
• Research Category: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 61:Human informatics and related fields
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Suzuki Reiji 名古屋大学, 情報学研究科, 准教授 (20362296)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松林 志保 関西学院大学, 総合政策学部, 准教授 (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, 講師 (70807651) ; 中臺 一博 東京工業大学, 工学院, 教授 (70436715)
• Project Period (FY): 2019-10-07 – 2024-03-31
• 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 / 生成モデル / 人工生命

Outline of Final Research Achievements

The project aimed to make an innovative contribution to the observation of bird ecology on different temporal and spatial scales by utilizing robot audition techniques to localize and distinguish sounds using microphone arrays, and this was carried out practically with domestic researchers and overseas collaborators. Despite the unprecedented crisis caused by COVID-19, we have conducted remote recording observations using a recording device extended from HARKBird, extracted detailed spatial behavioral patterns of multiple wild bird individuals in playback experiments, extracted sex-dependent social relationships between individuals in semi-free flight environments, extracted soundscapes created by cicadas and birds, and analyzed effects of generated and evolved bird vocalizations by generative AI on the ecology of wild birds.

Free Research Field

人工生命

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

マイクアレイの野外鳥類生態観測は以前から注目・期待されてきたが，ソフト・ハード両面の利用の難しさから，活用事例は限定的であった．一方，本課題で構築したハードは購入可能であり，ソフト面に関しても研究・調査に関してオープンであるため，今後の実社会での利活用に貢献しうると考えている．実際，国内外の生態観測に関する研究室での利用や，希少種等の観測手段としての検討等に発展している．得られた知見に関しても，音源定位技術による鳥類行動観測の事例と実際的な方法論をマルチスケールで総合的に提供した点において，高い学術的意義をもたらしたと考える．