Коралловые рифы представляют собой сложные и разнообразные экосистемы, которые находятся под угрозой из-за изменения климата и человеческой деятельности. Традиционные методы исследования этих экосистем часто требуют много времени и сил, что затрудняет своевременное реагирование на изменения. Однако новая нейронная сеть, разработанная специалистами из Океанографического института в Вудс-Хоуле (США), может значительно упростить этот процесс, позволяя обрабатывать звуки океана в реальном времени и определять активность рыб.

Коралловые рифы занимают менее 1% океанической поверхности, но обеспечивают среду обитания примерно для 25% всех морских видов. Это огромное биоразнообразие создает сложности в мониторинге и оценке состояния рифов. Ранее ученые полагались на пассивный акустический мониторинг, который заключался в размещении подводных рекордеров на рифах на длительный срок. Эти устройства записывали звуки, но анализировать их приходилось вручную, что требовало много часов утомительной работы.

Сет Маккаммон, один из авторов исследования, отмечает, что ручной анализ данных является тяжелой и утомительной задачей. Это не только отнимает много времени, но и не позволяет быстро реагировать на изменения в экосистемах. В условиях, когда коралловые рифы находятся под угрозой, такая скорость анализа становится критически важной.

Разработка нейронной сети, способной автоматически обрабатывать акустические данные, очень ускоряет исследование морских экосистем. Алгоритм, созданный командой ученых, может распознавать звуки с точностью, сравнимой с экспертами, но делает это более чем в 25 раз быстрее. Это позволяет значительно ускорить процесс мониторинга и анализа состояния рифов.

С помощью этой технологии исследователи могут интегрировать нейронную сеть в различные устройства, такие как автономные подводные аппараты и плавучие платформы. Это создает возможность для постоянного мониторинга и получения данных о биологической активности в реальном времени. Например, команда работает над интеграцией нейронной сети в автономный подводный аппарат CUREE, который будет отслеживать различные звуки и сообщать о горячих точках биологической активности.

Кроме того, новая технология может помочь решить давнюю проблему в области морской акустики — соотнесение уникальных звуков с конкретными видами рыб. Это позволит ученым не только отслеживать популяции, но и определять виды, находящиеся под угрозой. Маккаммон считает, что возможность обнаруживать рыб в реальном времени — это своего рода "Святой Грааль" для исследователей.