Functional data analysis to describe and classify southern resident killer whale calls
Notice bibliographique
Résumé
The Southern Resident Killer Whale (SRKW) is an endangered population of whales found in the northeast Pacific. They have a vocal dialect unique from other killer whales, having a repertoire of distinct stereotyped calls. A framework for distinguishing SRKW call types using the frequency traces of the amplitude ridges from their spectrograms (termed frequency ridges) is proposed. The first step is the extraction of these ridges of SRKW calls using an Sequential Monte Carlo approach. Next, they are converted into functional data using B-spline functions. They are analyzed with a functional principal component (FPC) analysis to characterise the intrinsic variability of frequency ridges within a call type. The FPCs are able to capture the general patterns in the frequency ridges of the different SRKW call types. The FPCs are also used as the basis for call classification. Using a cross-validation procedure to assess the robustness of the classification, this framework proves to be successful for classification with some call types having an F1-score ≥ 80 % , but other calls less well discriminated. On balance, this approach showed reasonable performance given the small sample size available, and provides a useful contribution towards the development of a universal tool for call classification. • The Southern resident killer whale is endangered. • Clues on their call types resides in their frequency ridge shapes in the spectrogram. • Functional data analysis can be used to classify frequency ridges into call types. • Functional data analysis offers a novel approach for acoustically distinguishing pods.
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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 | 0,002 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,004 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».