Araştırma Makalesi

Aras Kuş Türlerinin Ses Özellikleri Bakımından Derin Öğrenme Yöntemleriyle Tanınması

Cilt: 12 Sayı: 3 1 Eylül 2022
PDF İndir
TR EN

Aras Kuş Türlerinin Ses Özellikleri Bakımından Derin Öğrenme Yöntemleriyle Tanınması

Öz

Bu çalışmada Iğdır Aras Nehri Kuş Cenneti'nde sıklıkla görülen kuş türlerinin seslerinden tanınması üzerinde durulmuştur. Bu amaçla derin öğrenme yöntemleri kullanılmıştır. Biyolojik çeşitliliğin incelenmesi ve analiz edilmesi için akustik gözetleme çalışmaları yapılmaktadır. Bu iş için pasif dinleyici/kaydedici adındaki aygıtlar kullanılmaktadır. Genel olarak bu kaydedici aygıtlarla toplanan ham ses kayıtlarının üzerinde çeşitli analizler gerçekleştirilir. Bu çalışmada, kuşlardan elde edilen ham ses kayıtları tarafımızca geliştirilen yöntemlerle işlenmiş ve daha sonra derin öğrenme mimarileriyle kuş türleri sınıflandırılmıştır. Sınıflandırma çalışmaları, Aras Kuş Cenneti’nde çokça görülen 22 kuş türü üzerinde yapılmıştır. Ses kayıtları 10 saniyelik klipler haline getirilmiş daha sonra bunlar birer saniyelik log mel spektrogramlara çevrilmiştir. Sınıflandırma yöntemi olarak derin öğrenme mimarilerinden Evrişimsel Sinir Ağları (CNN) ve Uzun Kısa-Dönemli Bellek Sinir Ağları (LSTM) kullanılmıştır. Ayrıca bu iki modelin yanında Öğrenme Aktarımı yöntemi de kullanılmıştır. Öğrenme aktarımı için kullanılan ön-eğitimli evrişimsel sinir ağlarından VGGish ve YAMNet modelleriyle seslerin yüksek seviyeli öznitelik vektörleri çıkarılmıştır. Çıkarılan bu vektörler sınıflandırıcıların giriş katmanlarını oluşturmuştur. Yapılan deneylerle dört farklı mimarinin ses kayıtları üzerindeki doğruluk oranları ve F1 skorları bulunmuştur. Buna göre en yüksek doğruluk oranı (acc) ve F1 skoru sırasıyla %94.2 ve %92.8 ile VGGish modelinin kullanıldığı sınıflandırıcıyla elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Abadi, M, Agarwal A, Barham P, Brevdo E, Chen Z, Citro C, Corrado G. S, Davis A, Dean J, & Devin M. (2016). Tensorflow: Large-scale machine learning on heterogeneous distributed systems. arXiv 2016. arXiv preprint arXiv:1603.04467.
  2. Aide T. M, Corrada-Bravo C, Campos-Cerqueira M, Milan C, Vega G, & Alvarez R. (2013). Real-time bioacoustics monitoring and automated species identification. PeerJ, 2013(1).
  3. Akhtar N, & Mian A. (2018). Threat of Adversarial Attacks on Deep Learning in Computer Vision: A Survey. Içinde IEEE Access (C. 6, ss. 14410–14430). Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.
  4. Bardeli R, Wolff D, Kurth F, Koch M, Tauchert K. H, & Frommolt K. H. (2010). Detecting bird sounds in a complex acoustic environment and application to bioacoustic monitoring. Pattern Recognition Letters, 31(12), 1524–1534.
  5. Barrowclough G. F, Cracraft J, Klicka J, & Zink R. M. (2016). How Many Kinds of Birds Are There and Why Does It Matter? PLOS ONE, 11(11), 1–15.
  6. Bayat S, & Işık G. (2020). Identification of Aras Birds with Convolutional Neural Networks. 4th International Symposium on Multidisciplinary Studies and Innovative Technologies, ISMSIT 2020 - Proceedings.
  7. Boersma P, & Weenink D. (2018). Praat: doing phonetics by computer [Computer program]. Version 6.0.43. retrieved 8 September 2018.
  8. Chalmers C, Fergus P, Wich S, & Longmore S. (2021). Modelling Animal Biodiversity Using Acoustic Monitoring and Deep Learning.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Bilgisayar Yazılımı

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

1 Eylül 2022

Gönderilme Tarihi

1 Haziran 2022

Kabul Tarihi

22 Haziran 2022

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2022 Cilt: 12 Sayı: 3

Kaynak Göster

APA
Bayat, S., & Işık, G. (2022). Aras Kuş Türlerinin Ses Özellikleri Bakımından Derin Öğrenme Yöntemleriyle Tanınması. Journal of the Institute of Science and Technology, 12(3), 1250-1263. https://doi.org/10.21597/jist.1124674
AMA
1.Bayat S, Işık G. Aras Kuş Türlerinin Ses Özellikleri Bakımından Derin Öğrenme Yöntemleriyle Tanınması. Iğdır Üniv. Fen Bil Enst. Der. 2022;12(3):1250-1263. doi:10.21597/jist.1124674
Chicago
Bayat, Seda, ve Gültekin Işık. 2022. “Aras Kuş Türlerinin Ses Özellikleri Bakımından Derin Öğrenme Yöntemleriyle Tanınması”. Journal of the Institute of Science and Technology 12 (3): 1250-63. https://doi.org/10.21597/jist.1124674.
EndNote
Bayat S, Işık G (01 Eylül 2022) Aras Kuş Türlerinin Ses Özellikleri Bakımından Derin Öğrenme Yöntemleriyle Tanınması. Journal of the Institute of Science and Technology 12 3 1250–1263.
IEEE
[1]S. Bayat ve G. Işık, “Aras Kuş Türlerinin Ses Özellikleri Bakımından Derin Öğrenme Yöntemleriyle Tanınması”, Iğdır Üniv. Fen Bil Enst. Der., c. 12, sy 3, ss. 1250–1263, Eyl. 2022, doi: 10.21597/jist.1124674.
ISNAD
Bayat, Seda - Işık, Gültekin. “Aras Kuş Türlerinin Ses Özellikleri Bakımından Derin Öğrenme Yöntemleriyle Tanınması”. Journal of the Institute of Science and Technology 12/3 (01 Eylül 2022): 1250-1263. https://doi.org/10.21597/jist.1124674.
JAMA
1.Bayat S, Işık G. Aras Kuş Türlerinin Ses Özellikleri Bakımından Derin Öğrenme Yöntemleriyle Tanınması. Iğdır Üniv. Fen Bil Enst. Der. 2022;12:1250–1263.
MLA
Bayat, Seda, ve Gültekin Işık. “Aras Kuş Türlerinin Ses Özellikleri Bakımından Derin Öğrenme Yöntemleriyle Tanınması”. Journal of the Institute of Science and Technology, c. 12, sy 3, Eylül 2022, ss. 1250-63, doi:10.21597/jist.1124674.
Vancouver
1.Seda Bayat, Gültekin Işık. Aras Kuş Türlerinin Ses Özellikleri Bakımından Derin Öğrenme Yöntemleriyle Tanınması. Iğdır Üniv. Fen Bil Enst. Der. 01 Eylül 2022;12(3):1250-63. doi:10.21597/jist.1124674

Cited By