조류 울음소리를 이용한 조류 분류 딥러닝 시스템 개발 (Development of the Deep Learning System for Bird Classification Using Birdsong)

서지정보

· 발행기관 : 한국지식정보기술학회
· 수록지 정보 : 한국지식정보기술학회 논문지 / 15권 / 2호 / 195 ~ 203페이지
· 저자명 : 강민정, 김영선, 신화영, 박장우

초록

야생조류의 활동과 분포는 생물 다양성을 평가할 수 있는 생물학적 지표가 된다. 조류의 서식지를 식별하기 위해서는 소리를 수집하고 분류하는 것이 필요하다. 새소리를 사용하면 야생조류의 위치나 종류를 쉽게 구별할 수 있다. 최근 머신러닝을 이용한 생물음향자료 분석에 대한 시도들이 늘어나고 있다. 딥러닝을 이용해 조류 울음소리를 분류하고자 한다. 조류 울음소리를 스펙트로그램 이미지로 변환한다. 스펙트로그램 이미지는 Convolutional Neural Network의 입력으로 사용한다. 일반적으로 분류하고자 하는 새소리 dataset은 노이즈를 많이 포함하고 있다. 심지어 노이즈를 포함한 데이터조차 구하기 어렵다. 데이터는 20종의 새를 약 200여 개씩 구했다. transfer learning을 기반으로 CNN모델인 ResNet34, ResNet50, AlexNet을 실험에 사용하였다. 실험 파라미터는 learning rate와 학습횟수이다. 그 결과, ResNet34에서 99.7%의 가장 높은 정확도를 보이고, 그 test에서는 평균 93%의 정확도를 보인다. 따라서 본 논문에서는 ResNet34을 이용해 20종의 조류 울음소리를 분류하는 Deep Learning 시스템을 구현하려고 한다. 이 시스템을 이용하여 조류 인플루엔자의 예방 등 다양한 활동에 도움이 될 수 있다.

영어초록

The activity and distribution of wild birds are biological indicators to evaluate biodiversity. In order to identify bird habitats, collecting and classifying sounds should have to do. Using the bird sound can make easier to distinguish location or type of wild birds. Recently, attempts to analyze bioacoustic data have been risen using the machine learning. We are going to classify the bird songs using deep learning. The bird songs convert into the spectrogram images. Spectrogram images are used for the input of convolutional neural network. In generally the bird song data set for classification contains a lot of noise. Even obtaining the data including noise is difficult. The data is about 200 bird sounds of 20 species. Based on transfer learning, ResNet34, ResNet50 and AlexNet of Convolutional Neural Network are used as the experiment. The experiment parameter is learning rate and epochs. As a result, the ResNet34 shows the highest accuracy of 99.7% and an average of 93% in the test. Therefore, In this paper, we are going to develop the deep learning system that classifies 20 kinds of bird song using ResNet34. By using this system, it can be helpful various activities such as the prevention of avian influenza.

참고자료

· 없음