अपने पीएचडी शोध के लिए, बैट जीवविज्ञानी कदम्बरी देशपांडे ने रातोंरात रिकॉर्डिंग की बैट इकोलोकेशन कॉल पश्चिमी घाट में। एक “गुड नाइट” एक बैट डिटेक्टर के साथ 11 घंटे की रिकॉर्डिंग से लगभग 30 जीबी डेटा उत्पन्न करेगा। डेटा को संसाधित करने के लिए, देशपांडे कई एक मिनट की रिकॉर्डिंग से गुजरते हैं, बैट कॉल के लिए हर मिलीसेकंड को स्कैन करते हैं, और प्रजातियों और उनके व्यवहार और पारिस्थितिकी पर अन्य जानकारी पर नोट्स बनाते हैं।

देशपांडे ने कहा, “मुझे 20 रातों के आंकड़ों को संसाधित करने में 11 महीने लग गए।” “बेटेचोमन शायद मुझे कुछ घंटों में दे सकते हैं।”

बैटचोमन, “बैट इकोलोकेशन मॉनिटरिंग” के लिए छोटा, एक स्वायत्त प्रणाली है जो वास्तविक समय में बैट कॉल का पता लगाने और विश्लेषण करने में सक्षम है। यह भारत का पहला स्वचालित बैट मॉनिटरिंग सिस्टम है, जिसे देशपांडे और वेदांत बरजे द्वारा जगदीश कृष्णस्वामी के मार्गदर्शन में विकसित किया गया है, जो कि भारतीय इंस्टीट्यूट फॉर ह्यूमन बस्तियों (IIHS), बेंगलुरु में पर्यावरण और स्थिरता के स्कूल में दीर्घकालिक शहरी पारिस्थितिक वेधशाला के हिस्से के रूप में है।

Deshpande वेधशाला और स्कूल में एक पोस्टडॉक्टोरल फेलो है; वाइल्डलाइफ कंजर्वेशन ट्रस्ट में वाइल्डटेक प्रोजेक्ट का नेतृत्व करने वाले बरजे वहां एक सलाहकार हैं।

देशपांडे के अनुसार, देश में बैट रिसर्च के लिए एक नया अध्याय है। निगरानी प्रणाली चिरोप्टेरोलॉजिस्ट – वैज्ञानिक जो चमगादड़ का अध्ययन करती हैं – “डेटा प्रोसेसिंग से परे जाने और बैट पारिस्थितिकी के बारे में दिलचस्प सवाल पूछने की ओर जाने के लिए”।

“न केवल यह एक चिकनी वर्कफ़्लो की ओर ले जाएगा, यह लोगों को देश के विभिन्न हिस्सों में चमगादड़ रिकॉर्ड करने के लिए संक्रमण करने में मदद करेगा, जिससे हमें विभिन्न बैट प्रजातियों के प्राकृतिक इतिहास और पारिस्थितिकी पर अधिक अंतर्दृष्टि प्राप्त करने की अनुमति मिलेगी,” रोहित चक्रवर्ती, नेचर कंजर्वेशन फाउंडेशन में एक बैट शोधकर्ता और संरक्षणवादी, ने कहा।

“मैं अंतरराष्ट्रीय स्तर पर किसी भी डिवाइस को एक इन-बिल्ट रिकॉर्डिंग प्लस कॉल क्लासिफाइंग यूनिट के साथ नहीं जानता। यदि मेरा ज्ञान मुझे अच्छी तरह से परोसता है, तो बेटेचोमन विश्व स्तर पर बैट रिसर्च में एक मील का पत्थर है।”

मशीन में बल्ला

बेटेचोमन एक बैट डिटेक्टर से अधिक है। एक रिकॉर्डिंग डिवाइस के अलावा, इसमें ऐसे घटक शामिल हैं जो मक्खी पर प्रजातियों के वार बैट गतिविधि को रिकॉर्ड, स्टोर, प्रक्रिया और विश्लेषण कर सकते हैं। बैट डिटेक्टर केवल विशेष रिकॉर्डिंग डिवाइस हैं जो कीटनाशक चमगादड़ के अल्ट्रासोनिक इकोलोकेशन कॉल को मनुष्यों के लिए श्रव्य ध्वनियों में बदल सकते हैं। “में [BatEchoMon]ऑडीओमोथ, एक लोकप्रिय कम लागत वाली अल्ट्रासोनिक डिटेक्टर, को एक अल्ट्रासोनिक माइक्रोफोन के रूप में काम करने के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है, ”बारजे ने कहा।

Batechomon को सूर्यास्त के समय स्वचालित रूप से सक्रिय करने के लिए प्रोग्राम किया जाता है, जब चमगादड़ उड़ने लगते हैं, और लगातार ऑडियो को सुनते और विश्लेषण करते हैं। डिवाइस का मस्तिष्क एक रास्पबेरी पाई माइक्रोप्रोसेसर है, जो ऑडीओमोथ द्वारा कैप्चर किए गए डेटा को संसाधित करता है। “यह पहले अन्य अल्ट्रासाउंड से बैट कॉल को अलग करता है, जैसे कि कीड़े या मानवजनित और पर्यावरणीय शोर। फिर एक बैट कॉल की शिखर आवृत्ति और संरचना का विश्लेषण एक ज्ञात पूर्व-प्रशिक्षित मॉडल से मेल खाने के लिए किया जाता है, जो बैट प्रजातियों की पहचान करने में मदद करता है,” देशपांडे ने समझाया।

“सिस्टम ए का उपयोग करता है [convolutional neural network] ऐसा करने के लिए आधारित एल्गोरिथ्म, “बारजे ने कहा। डिवाइस से आउटपुट एक स्पेक्ट्रोग्राम है – एक ऑडियो सिग्नल की आवृत्तियों का एक दृश्य प्रतिनिधित्व है क्योंकि यह समय के साथ भिन्न होता है – सभी का पता चला बैट कॉल के साथ -साथ केवल कॉल के साथ भागों की ऑडियो रिकॉर्डिंग के साथ। सिस्टम सांख्यिकीय डेटा भी उत्पन्न करता है, जिस पर प्रजातियां रात के माध्यम से सबसे अधिक सक्रिय रही हैं, जो प्रजातियां सक्रिय थीं।

देशपांडे ने कहा, “इससे पहले, यह सब मैन्युअल रूप से व्याख्या करने की जरूरत है, श्रमसाध्य रूप से डेटा के घंटों के माध्यम से कंघी करने के बाद,” देशपांडे ने कहा।

रास्पबेरी पाई और इसके संबंधित प्रसंस्करण घटक 200 मिमी × 80 मिमी × 80 मिमी को मापने वाले एक बॉक्स में संलग्न हैं। डिवाइस में अन्य सहायक घटकों में क्रमशः सौर पैनल प्लस बैटरी और बिजली की आपूर्ति और डेटा ट्रांसमिशन के लिए एक वाईफाई संचार इकाई शामिल है। सूर्य की अनुपस्थिति में, डिवाइस बरजे के अनुसार, आठ दिनों तक रह सकता है।

Batechomon में एक मॉड्यूलर डिज़ाइन भी है, और इसकी बैटरी, चार्जिंग उपकरण, और स्वचालन और डेटा रिले के स्तर को उस स्थान पर अनुकूलित किया जा सकता है जिस पर इसे स्थापित किया गया है। लेकिन टीम इस समय सेटअप प्रक्रिया के बारे में अधिक प्रकट करने के लिए अनिच्छुक थी।

‘अचानक, यह संभव हो गया’

बैट इकोलॉजी और ध्वनिकी भारत में एक नवजात क्षेत्र है, जिसमें केवल कुछ मुट्ठी भर बैट शोधकर्ताओं ने बैट कॉल की रिकॉर्डिंग की और पारिस्थितिक अध्ययन के लिए उनका विश्लेषण किया। ग्लोबल बैट-कॉल डेटाबेस जैसे कि चिरोवॉक्स और ज़ेनो-कांटो में भारतीयों द्वारा कुछ रिकॉर्डिंग प्रस्तुत की गई है।

देशपांडे 2008 से बैट डिटेक्टरों का उपयोग कर रहे हैं और उन्होंने दुनिया भर में अपने विकास का अवलोकन किया है। यूरोप में, उसने कहा, संबंधित सॉफ्टवेयर और संदर्भ पुस्तकालयों से लैस डिटेक्टरों ने वैज्ञानिकों को बहुत समय बचाया है। तब से वह कुछ इसी तरह का विकास करना चाहती है, लेकिन भारत में अधिक आम हैं कीटभक्षी चमगादड़ के लिए अनुकूलित।

नैशिक, महाराष्ट्र में अपने गृहनगर से एक साथी शोधकर्ता और इंजीनियर के साथ एक मौका बैठक, ने बैटचोमन परियोजना को किकस्टार्ट किया। “बैठक [Barje] बस पूरे विचार में क्रांति ला दी। अचानक, यह संभव हो गया, ”देशपांडे ने कहा।

जोड़ी कई पुनरावृत्तियों के माध्यम से चली गई, अलग -अलग माइक्रोप्रोसेसरों, एल्गोरिदम और पावर सॉल्यूशंस – एक “बड़ी चुनौती” की कोशिश करते हुए, बैरजे के अनुसार – बैटचोमन के वर्तमान संस्करण पर पहुंचने से पहले। उनका प्राथमिक लक्ष्य उपयोगकर्ता के अनुकूल, कम लागत वाले पैकेज में सभी वांछित कार्यक्षमता को शामिल करना था।

Barje के अनुसार, Batechomon की मुख्य प्रणाली में एक-तिहाई उन्नत डिटेक्टरों और इसी तरह की प्रणालियों का खर्च आता है। हालांकि, वह सटीक संख्याओं का खुलासा करने की इच्छा नहीं रखता था।

मुख्य चुनौती

पिछले कुछ महीनों में, बेटेचोमन ने नासिक में एक IIHS साइट में पायलट परीक्षणों को सफलतापूर्वक पूरा किया है। टीम ने इसे लंबे समय तक अवधि के लिए और विविध परिस्थितियों में परीक्षण करने के साथ -साथ संगठन के बाहर चुनिंदा उपयोगकर्ताओं के साथ डिवाइस का परीक्षण करने की योजना बनाई है।

देशपांडे ने कहा, “हर कोई ध्वनिकी और विभिन्न प्रजातियों के अपने अनुभवों के साथ आता है। इसलिए आखिरकार, हम अपने सहयोगियों को खुद के लिए परीक्षण करें और अपने अनुभवों को साझा करें ताकि हम मौजूदा प्रणाली में सुधार कर सकें,” देशपांडे ने कहा।

बैटचोमन के लिए प्राथमिक बाधा कई बैट प्रजातियों की कॉल के लिए संदर्भ पुस्तकालयों की सीमित उपलब्धता है। “वर्तमान में, सिस्टम छह से सात आम भारतीय बैट प्रजातियों की पहचान कर सकता है। आगे बढ़ते हुए, हम अधिक से अधिक बल्ले की प्रजातियों को शामिल करना चाहते हैं,” देशपांडे ने कहा।

उन्होंने यह भी कहा कि उन्हें उम्मीद है कि अपने वर्तमान रूप में उपकरण शहरी, पेरी-शहरी और मानव-संशोधित वन क्षेत्रों में आमतौर पर देखी जाने वाली प्रजातियों की पहचान करने में सक्षम होगा। मुख्य चुनौती यह है कि विभिन्न प्रजातियों के लिए अच्छा पता लगाने वाले मॉडल बनाने के लिए मजबूत प्रशिक्षण डेटासेट बनाना है – एक चुनौती जो वे अन्य बैट शोधकर्ताओं के साथ सहयोग करके दूर करने की उम्मीद करते हैं।

सौभाग्य से, भारतीय शोधकर्ताओं के बीच सहयोग सुधार कर रहे हैं, जैसे कि प्रकृति संरक्षण फाउंडेशन और बैट कंजर्वेशन इंटरनेशनल द्वारा आयोजित ‘स्टेट ऑफ इंडिया के चमगादड़’ कार्यशाला जैसी पहल के कारण, चक्रवर्ती के अनुसार।

उन्होंने कहा, “कार्यशाला में प्रतिभागियों द्वारा पहचाने जाने वाले प्रमुख ज्ञान अंतरालों में से एक पूरी तरह से संदर्भ कॉल लाइब्रेरी की कमी थी,” उन्होंने कहा। “हमें देश के विभिन्न हिस्सों में सर्वेक्षण करने के लिए अधिक धन की आवश्यकता है। यह शोधकर्ताओं को अधिक प्रजातियों की पहचान करने और प्रशिक्षण डेटासेट के लिए अधिक रिकॉर्डिंग इकट्ठा करने की अनुमति देगा।”

निखिल श्रीकंदन एक स्वतंत्र पत्रकार हैं।