Dissertação

Bioacustic Classification Framework: Spectral and Cepstral Based Approaches EVALUATED

O campo da bioacústica desempenha um papel crucial na prevenção e redução do impacto humano no ambiente, ao permitir o desenvolvimento de ferramentas capazes de automatizar a análise de dados ambientais. Os métodos de Deep Learning foram bem sucedidos na automatização do processo de identificação de espécies em áudios ambientais, necessitando, no entanto, de um número elevado de instâncias de treino por espécie. Por conseguinte, o foco virou-se para o desenvolvimento de métodos capazes de automatizar a detecção de espécies em ambientes ruidosos, dispondo de um conjunto limitado de dados para treino. Neste documento, abordamos o problema de automatizar o processo de detecção de espécies em áudios ambientais, com um conjunto de treino limitado, propondo uma abordagem para o treino de uma Convolutional Neural Network (CNN)a partir das propriedades espectrais do som, nomeadamente dos Mel espectrogramas, para identificar as diferentes espécies presentes nos áudios da Rainforest Connection. Apresentamos ainda, uma abordagem alternativa, baseada nas características cepstrais do som, em particular dos Mel-frequency cepstral coefficients (MFCCs), para o treino de uma Long Short-Term Memory (LSTM) network, sendo esta complementada pela inclusão de motifs extraídos pelo algoritmo matrix profile. Finalmente, avaliamos os resultados de ambas as abordagens de forma a definir uma metodologia de classificação de sinais bioacústicos.
Classificação Bioacústica, Redes Convolucionais, Data augmentation, Transfer learning, Long short-term memory (LSTM), Matrix Profile

novembro 23, 2021, 18:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Claudia Martins Antunes

Departamento de Engenharia Informática (DEI)

Professor Associado