ANIMAL-SPOT enables animal-independent signal detection and classification using deep learning
Notice bibliographique
Résumé
Bioacoustic research spans a wide range of biological questions and applications, relying on identification of target species or smaller acoustic units, such as distinct call types. However, manually identifying the signal of interest is time-intensive, error-prone, and becomes unfeasible with large data volumes. Therefore, machine-driven algorithms are increasingly applied to various bioacoustic signal identification challenges. Nevertheless, biologists still have major difficulties trying to transfer existing animal- and/or scenario-related machine learning approaches to their specific animal datasets and scientific questions. This study presents an animal-independent, open-source deep learning framework, along with a detailed user guide. Three signal identification tasks, commonly encountered in bioacoustics research, were investigated: (1) target signal vs. background noise detection, (2) species classification, and (3) call type categorization. ANIMAL-SPOT successfully segmented human-annotated target signals in data volumes representing 10 distinct animal species and 1 additional genus, resulting in a mean test accuracy of 97.9%, together with an average area under the ROC curve (AUC) of 95.9%, when predicting on unseen recordings. Moreover, an average segmentation accuracy and F1-score of 95.4% was achieved on the publicly available BirdVox-Full-Night data corpus. In addition, multi-class species and call type classification resulted in 96.6% and 92.7% accuracy on unseen test data, as well as 95.2% and 88.4% regarding previous animal-specific machine-based detection excerpts. Furthermore, an Unweighted Average Recall (UAR) of 89.3% outperformed the multi-species classification baseline system of the ComParE 2021 Primate Sub-Challenge. Besides animal independence, ANIMAL-SPOT does not rely on expert knowledge or special computing resources, thereby making deep-learning-based bioacoustic signal identification accessible to a broad audience.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».