Выдержка из работы:
Некоторые тезисы из работы по теме Разработка модели распознования птиц (на примере голубей)
Введение
Рост городов и расширение деятельности человека на различные природные зоны приводит к серьезным изменениям в миграциях животных и птиц, что в свою очередь провоцирует не просто сокращение видового состава, но и увеличение числа вредных насекомых на сельскохозяйственных угодьях.
Перекочевавшие из лесных зон в городские конгломерации птицы становятся источником проблем для технических объектов, а также могут провоцировать рост инфекционных заболеваний в городах. Птицы играют ключевую роль в поддержке существующих экосистем путем регулирования число вредных насекомых, а также непосредственно популяций различных грызунов и мелких млекопитающих.
Непосредственные меры, принимаемые в различных ситуациях, обязательно зависят от принципов формирования стай, сценариев поведения и многих других особенностей, определяемых видами птиц.
……………………………………….
1 Исследование проблемы классификации изображений для анализа видов птиц
1.1 Проблемы классификации изображений
Расширение урбанизированных областей в разных климатических зонах России приводит к серьезным изменениям как видового растительного и животного состава, так и столкновению интересов человека и природы. Птицы, как наиболее активные представителя животного мира, которые гнездятся во всех климатических зонах и живут как в отдаленных районах, так и прямо рядом с человеком.
Использование недомашних птиц как источника питания или инструмента охоты на сегодняшний момент очень ограничено. Тем не менее птицы играют ключевую роль в поддержке существующих экосистем путем регулирования число вредных насекомых, а также непосредственно популяций различных грызунов и мелких млекопитающих.
Столкновение механизмов, построенных человеком, с процессами миграции птиц или просто отельными поселениями может привести к серьёзным проблемам, с которыми сталкиваются сегодня не только службы безопасности аэропортов и ветровых электростанций, но и жители окраин, расположенных рядом с различными мусорными полигонами.
Городские жители чаще встречаются с большими стаями семейств голубиных или врановых, которые могут стать источником инфекционных заболеваний путем распространения кровососущих насекомых. Непосредственные меры, принимаемые в различных ситуациях, обязательно зависят от принципов формирования стай, сценариев поведения и многих других особенностей, определяемых видами птиц.
Таким образом, изучение различных видов птиц является на сегодня прерогативой не только орнитологов, но и многих специалистов из других сфер экономики. Очевидно, что оптимальным в условиях неба является изучение фотоснимков или видео птиц и определение их видов для оценки дальнейших методов организации работы с сними.
С учетом широкого спектра проблем исследователи работают в нескольких направлениях. Так проблемам, которые связаны с распространением разных видов птиц посвящены работы М.Б. Шилин, Ю.А. Леднова, М.Ю. Меньшакова, Р.И. Гайнанова, Е.А. Румянцева [1], связанные с взаимодействием птиц с линейными техническими объектами. А также исследования А.Е. Кухта, Н.П. Красненко, А.С. Ракова [2], посвященные изучению динамики пребывания врановых птиц на территории аэропорта и обеспечения безопасности полётов.
К этому направлению также можно отнести работы Д.В. Ефимова, А.С. Сотниковой [3], описывающие экологические проблемы, связанные с ростом численности городской популяции голубей.
Решение этих проблем разными способами предлагают, как непосредственно орнитологи с использованием математических и статистических методов. Примером может служить технологии первичного статистического анализа результатов мониторинга орнитокомплексов на территории ветровых электростанций, предложенные В.С. Еремеевым, Д.А. Букреевем, В.С. Ступницким, М.П. Чепурним [4], связанные с анализом гнезования птиц вблизи ветроэлектростанций.
Современные методы анализа изображений с использованием нейронных сетей применяют для определения видов птиц в работах В.А. Клековкин, Н.Г. Марков [5] и Е.Б. Турсынбек [6].
Несмотря на большое разнообразие методов определения конкретных видов птиц так много, хотя, несомненно, такую задачу можно отнести к задачам классификации изображений.
Большое число исследований в области классификации изображений не привело на сегодня к универсальному методу, обеспечивающему решение разных типов задач, однако достигло уже серьезных продвижений.
Проблемы классификации изображений птиц связаны с наличием множества аспектов, связанных как непосредственно с распознаванием, так и с выделением объекта на изображении (локализации). В том числе можно выделить следующие особенности, влияющие на сам процесс распознавания и дальнейшей классификации по видам:
? наличие разных пород, в том числе и характеризующихся окрасом одного вида птиц, связанных не только с особенностями территориальной принадлежности, но и уровнем индустриализации, числом источников питания и многим другим;
? птица определенного вида представляет собой исключительный уникальный организм со своими особенностями;
? экстенсивное наращивание обучающей выборки путем добавления новых изображений не представляется возможным, поскольку в результате комбинаторного взрыва неизбежно происходит переобучение;
? отсутствие предметный ассоциаций, связанных с пониманием принципа работы классификации и привязки его к предметной области;
? наличие связи между категоризацией конкретного вида птиц и контекста задачи, связанного с принципами получения изображений;
……………………………………….
Список литературы
1. Шилин М.Б. Взаимодействие птиц с линейными техническими объектами / М.Б. Шилин, Ю.А. Леднова, М.Ю. Меньшакова, Р.И. Гайнанова, Е.А. Румянцева // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2024. № 247. С. 154-172.
2. Кухта А.Е. Динамика пребывания врановых птиц на территории аэропорта «ТОМСК» и безопасность полётов / А.Е. Кухта, Н.П. Красненко, А.С. Раков // Вестник Тувинского государственного университета. №2 Естественные и сельскохозяйственные науки. 2023. № 1 (1). С. 6-22.
3. Ефимов Д.В. Экологические проблемы, связанные с ростом численности городской популяции голубя COLUMBA LIVIA / Д.В. Ефимов, А.С. Сотникова // В сборнике: Молодежная наука: инновации и технологии. сборник материалов региональной научно-практической конференции. Великий Новгород, 2022. С. 127-131.
……………………………………….