Автоматическая классификация типов эхолокационных щелчков дельфинов в Мексиканском заливе

Дельфиниды издают большое количество коротких широкополосных эхолокационных щелчков, которые могут быть полезны для классификации видов при пассивном акустическом мониторинге. Одной из проблем классификации эхолокационных щелчков является преодоление многочисленных источников вариабельности для выявления закономерностей по множеству зарегистрированных сигналов. Для имитации подхода человека-аналитика к категоризации типов щелчков был разработан автоматизированный неконтролируемый метод классификации на основе сетевой модели. Кластеры сходных щелчков выявляли с учетом нескольких характеристик щелчков, включая спектральную форму и распределения межщелчковых интервалов, чтобы различать внутритиповую и межтиповую вариабельность и идентифицировать отчетливые, устойчивые типы щелчков. После установления типов щелчков был протестирован алгоритм классификации новых зарегистрированных сигналов с использованием существующих кластеров. Автоматизированный метод классификации применили к набору данных из 52 миллионов щелчков, зарегистрированных на пяти пунктах мониторинга в течение двух лет в Мексиканском заливе (GOM). Были выявлены семь отчетливых типов щелчков: один из них, как известно, связан с акустически идентифицируемым дельфинидом — серым дельфином, тогда как остальные шесть пока не идентифицированы. Все типы встречались в нескольких пунктах мониторинга, однако их относительная частота встречаемости различалась, особенно между участками континентального шельфа и континентального склона. Автоматически идентифицированные типы щелчков по данным автономных донных регистраторов, не обеспечивающих верифицируемую видовую идентификацию, сравнивали со щелчками, зарегистрированными буксируемыми гидрофонными массивами на поверхности моря в присутствии визуально идентифицированных видов дельфинидов. Эти сравнения позволяют предположить возможную видовую принадлежность животных, издающих некоторые типы эхолокационных щелчков. Представленный метод классификации на основе сетевой модели эффективен для быстрой неконтролируемой классификации щелчков дельфинидов в больших наборах данных, в которых типы щелчков могут быть заранее неизвестны.