翡翠樹蛙屬於保育蛙類,可以協助農民申請綠保認證。 (圖片提供_李鵬翔)

現在是哪隻青蛙在叫?「蛙抵家」APP幫你聽聲認蛙!青蛙辨識軟體,揪你幫台灣錄蛙聲

聽見蛙叫聲此起彼落,雖然很好奇是哪一種青蛙,但又不知道怎麼辨認?環境企業景澤創意為了減少大眾認識青蛙的障礙,從聲紋辨識系統發想,請蛙類專家輔助,開發「蛙抵家」聲紋辨識APP。目前APP可以辨識台灣36種蛙類。只要讓手機錄取聲音,就能藉由AI辨識系統,顯示身處環境有哪些蛙類。

景澤創意與蛙類專家認為,蛙類是監測環境的重要生物,而且是研究者、民眾、農民參與環境議題的橋樑。蛙聲APP現已初步開發完成,不過要正式上線,還需要大眾協助累積更多聲紋資料,讓這個辨識系統更成熟,並藉由公民參與建立更全面的台灣蛙類分佈資料庫。目前研究團隊希望大家積極參與試用,只要填寫表單,研究團隊就會提供試驗APP下載連結, Android手機皆可下載,第二階段會接著開發Apple(IOS)可用版本,預計明年元旦就可以正式開放下載,未來人人都可以藉由「蛙抵家」成為認蛙達人。

翡翠樹蛙屬於保育蛙類,農民園中若發現牠,可憑此申請綠保認證。 (圖片提供/李鵬翔)

手機成為蛙類助教,聲紋辨認協助民眾瞭解蛙類

台灣蛙類一共38種,32種是原生種,6種是外來種。每種的叫聲各具特色。基本的「嘓嘓」聲不稀奇,還可能是撥弦的「嘟嘟」、敲打木板的「啪啪」,或像鳥類的「啾啾」或「嘎嘎」,還有像狗叫的「汪汪」聲。如果沒有鑽研過,一般民眾聽到聲音甚至不知道出自蛙類,更別談辨識不同蛙類的叫聲。

景澤創意執行長吳思儒說明,「蛙抵家」手機APP是即時錄取環境中的蛙聲,再用人工智慧技術辨識聲紋,呈現對應蛙類資料。他把APP設定為觀測蛙類的助教,讓使用者以錄音快速獲得蛙類知識,減少學習過程的障礙。

台灣兩棲類動物保育協會理事長李佳翰表示,觀察蛙類通常以視覺觀察或聆聽鳴叫辨認。而蛙類通常是夜行性並習慣躲避人群,聽覺辨認尤其重要。但有些蛙類叫聲相似,「像遇到小雨蛙與黑蒙西氏小雨蛙,我都可能誤判」。若有聲紋辨識系統,就能在聽見蛙叫聲時提高辨識成功性。

國立東華大學自然資源與環境學系副教授楊懿如補充,觀測蛙類時,可能是多種蛙類叫聲重疊,或充斥各種環境雜音,導致聽覺判讀受到干擾。而目前聲紋辨識系統已經能擷取特定聲紋,比對蛙類種類。而且手機APP方便民眾重複辨識,「他們就更容易瞭解蛙類,對牠們產生興趣」。

澤蛙的鳴叫聲多變,單靠蛙聲辨認難度較高。(圖片提供/李鵬翔)

蛙類是環境指標生物,辨識青蛙就是觀測環境品質

吳思儒回憶,當時是在進行鳥類觀察時受人引薦,認識元智大學專長機器學習研發的蘇泰元博士,發想生物辨識系統。「其中蛙類可以做為指標生物,協助調查環境狀態與變遷」。加上台灣36種蛙類資料相對完整,於是選擇蛙類作為辨識系統根基。

李佳翰解釋,兩棲動物對乾淨水質與環境相當要求,尤其皮膚粘膜相對脆弱的蛙類,對環境污染耐受度低。「人類想監測環境品質,蛙類是適當的指標生物。」不同種類蛙類偏好環境有異,用聲紋辨識系統快速判讀所有蛙類與分佈,就能精準得知環境現況。

楊懿如也表示,台灣蛙類在自然環境分佈廣泛,調查越細緻,每個蛙類背後的環境資訊就越豐富,而蛙類辨識系統大幅降低了優化蛙類資訊的門檻。她舉例,一般觀察員或學者較難長時間調查中高海拔以上的蛙類,「如果登山者用蛙類辨識系統,就能讓聲紋資料協助瞭解蛙類的山區分佈」。

特定蛙類如碧眼樹蛙,仍需要大量聲紋資料,希望大眾共同協助建置聲紋資料庫。(圖片提供/景澤創意陳建志)

隨時隨地可認蛙,促進公民參與生態議題

李佳翰強調,蛙類辨識系統能馬上錄音辨識,跳出蛙類初步資訊,大眾輕鬆瞭解蛙類才可能親近他們。他也舉例,有些蛙類聲音像羊或野狗,讓民眾誤判而通報。若有蛙類辨識系統初步確認聲音物種,也能減少蛙類對大眾生活的干擾。

「農民也能受惠於蛙類辨識系統」,楊懿如分享,她認識的農民通常知道蛙類會協助控制田間害蟲,但仍不瞭解牠們。如果農民以聲紋辨識系統辨認蛙類,就能調整田間環境,增加蛙類數量。農民還可以觀察田間是否有保育蛙類,然後發展生態旅遊或申請綠保認證,「這樣會比架設監控儀器或人力觀察更有效益」。

吳思儒認為,蛙類辨識系統有機會在環境議題上,呈現環境中蛙類資料作為客觀數據,不會讓環境變遷的相關討論只侷限在個人的主觀感受。這也是他們決定要做手機APP的原因,「方便大眾使用辨識系統,能讓他們協力建立數據,也容易參與環境討論」。

使用者直接錄製現場聲音,「蛙抵家」會辨識內含的青蛙叫聲進行辨識。(圖片提供/景澤創意有限公司)

持續優化軟體性能,期許大眾共同錄音台灣蛙叫聲

目前「蛙抵家」經由多次測試,已經能初步運作,並完成Android介面。不過蛙類系統仍需要大量聲紋資料,訓練人工智慧判讀性。吳思儒說,「我們希望大眾可以接棒,協助我們優化辨識系統」。他號召更多試用者測試錄音,並回饋操作心得,讓「蛙抵家」更貼近大眾需求。

楊懿如也希望大眾能持續支持「蛙抵家」開發,賦予它更多功能,累積長時間的資料庫,紀錄不同地域、時間變遷下的蛙類資料,「我們就能更宏觀瞭解環境變遷」。李佳翰則期許「蛙抵家」的便利性,能使民眾在家中就知道周遭到全台灣的蛙類資訊,加深大眾與蛙類、環境的關聯。

「蛙抵家」辨識軟體徵求大眾一同測試,完成還有回饋禮,有興趣的讀者可以點選以下連結

https://forms.gle/iAWCVD5hK64SFyAB9

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