ความหลากหลายทางชีวภาพเป็นเรื่องที่มนุษยชาติกำลังตระหนักและให้ความสำคัญ เนื่องจากมนุษย์ใช้ประโยชน์ในหลายด้าน ตัวอย่างเช่น อาหาร เครื่องนุ่งห่ม ยารักษาโรค และอีกหลายสิ่งที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์ ล้วนเป็นผลผลิตจากความหลากหลายทางชีวภาพ (สำนักงานนโยบายและแผนทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม, ม.ป.ป.) ปัจจุบันโลกกำลังเผชิญกับสถานการณ์การลดลงของความหลากหลายทางชีวภาพทำให้ทรัพยากรชีวภาพ ที่มนุษย์ใช้ประโยชน์ได้ลดลง อาจส่งผลต่อเนื่องถึงชีวิตความเป็นอยู่ของมนุษยชาติในอนาคต (มูลนิธิสืบนาคะเสถียร, 2561)

     ในแวดวงการศึกษา ความหลากหลายทางชีวภาพเป็นเรื่องหนึ่งที่มีความสำคัญและปรากฏอยู่ในเนื้อหาทั้งในระดับการศึกษาภาคบังคับ และการศึกษาขั้นพื้นฐาน โดยการจัดการเรียนรู้เรื่องความหลากหลายทางชีวภาพวิธีหนึ่งคือ การทำกิจกรรมสำรวจความหลากหลายทางชีวภาพ ในระดับความหลากหลายของสปีชีส์ เพื่อให้ผู้เรียนได้รู้จักกับความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตต่างๆ จากแหล่งที่อยู่รอบๆ โรงเรียน หรือใกล้บ้านของผู้เรียน

การสำรวจความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตบางกลุ่มต้องอาศัย ความชำนาญและประสบการณ์ในการระบุสปีชีส์ (Species Identification) เพื่อให้ทราบว่า "สิ่งมีชีวิตที่พบคืออะไร?" โดยเฉพาะอย่างยิ่งการศึกษาในสิ่งมีชีวิตที่ต้องอาศัยทักษะการสังเกตอย่างดีเยี่ยม เช่น นก ซึ่งบางครั้งพบได้ยากเนื่องจากนกหลายสปีชีส์มักซ่อนตัวและกลมกลืนไปกับสิ่งแวดล้อม บ่อยครั้งจะได้ยินเพียงแค่เสียงของนกแต่ไม่พบเห็นนก บทความนี้จะนำเสนอการใช้แอปพลิเคชัน BirdNET และคลังข้อมูลสารสนเทศแบบออนไลน์ xeno-canto เพื่อช่วยแก้ปัญหาและอุปสรรค การระบุสปีชีส์นกในภาคสนามโดยใช้ข้อมูล "เสียงนก"

BirdNET คืออะไร ?

     BirdNET เป็นแอปพลิเคชันที่พัฒนาโดยกลุ่มนักวิจัยจาก Cornell Lab of Ornithology ประเทศสหรัฐอเมริกา และ Chemnitz University of Technology ประเทศเยอรมนี ซึ่งสามารถบันทึกเสียงนกจากธรรมชาติ หรือวิเคราะห์จากไฟล์เสียงนกที่บันทึกมาแล้ว และนำไฟล์เสียงที่ได้ไปแปลงเป็นสเปกโทรแกรม (Spectrogram) ที่แสดงข้อมูลองค์ประกอบของความถี่เสียงและความยาวเสียงในหน่วยวินาที จากนั้นวิเคราะห์ต่อด้วยปัญญาประดิษฐ์ (Artificial Intelligence) ของ BirdNET Algorithm โดยเปรียบเทียบกับข้อมูลของนกจากฐานข้อมูลและสามารถนำข้อมูล เสียงนกเข้าคลังข้อมูล เพื่อประโยชน์ในการศึกษาและวิจัยที่เกี่ยวข้องกับนกต่อไป ดังภาพ 1 ปัจจุบัน BirdNET สามารถระบุนกได้ประมาณ 3,000 สปีชีส์จากทั่วโลก โดยเฉพาะสปีชีส์ที่พบได้ทั่วไปสามารถใช้แอปพลิเคชัน BirdNET ได้ฟรี ทั้งในโทรศัพท์มือถือระบบ Android และ iOS

ภาพ 1 แผนผังการทำงานของ BirdNET
ที่มา: ดัดแปลงจาก https://birdnet.cornell.edu/

ใช้ BirdNET อย่างไร ?

          1. ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน BirdNET จาก Google Play Store (ระบบ Android) หรือ App Store (ระบบ iOS)

          2. เปิดแอปพลิเคชัน BirdNET จะพบกับหน้าต่างดังภาพ 2

ภาพ 2 หน้าต่างแอปพลิเคชัน BirdNET

          3. เมื่ออยู่ในบริเวณที่ต้องการบันทึกเสียงหรือได้ยินเสียงนก กดปุ่มรูปไมโครโฟนเมื่อต้องการบันทึกเสียงนก และกดปุ่มหยุดเมื่อบันทึกเสียงของนกเสร็จสิ้น ควรบันทึกเสียงนกให้มีความยาวอย่างน้อย 3 วินาที ขึ้นไป หันไมโครโฟนไปยังทิศทางของแหล่งกำเนิดเสียงนก และอยู่ใกล้แหล่งกำเนิดเสียงให้มากที่สุดโดยไม่ทำให้นกตกใจเพื่อให้เสียงที่บันทึกมีคุณภาพมากพอที่จะวิเคราะห์ได้ เสียงที่บันทึกได้จะปรากฎเป็นสเปกโทรแกรม ดังภาพ 3

ภาพ 3 การบันทึกเสียงนก

          4. เลือกบริเวณสเปกโทรแกรมของเสียงนกที่ต้องการวิเคราะห์ ควรมีความยาวอย่างน้อย 3 วินาที จากนั้นกด Analyze ถ้าต้องการ วิเคราะห์เสียงทันที หรือกด Save เพื่อบันทึกข้อมูลเสียงที่เลือกไว้มาวิเคราะห์ภายหลัง ดังภาพ 4

ภาพ 4 การเลือกสเปกโทรแกรมของนกเพื่อการวิเคราะห์

          5. เมื่อวิเคราะห์เสียงนก ระบบจะแสดงสปีชีส์ของนกพร้อมรูปภาพที่ตรงกับเสียงที่บันทึกได้มากที่สุด 1 สปีชีส์ และสามารถกดเข้าไปดูข้อมูลเพิ่มเติมของนกได้ โดยระบบสามารถดึงข้อมูลทางชีววิทยาของนก จาก Wikipedia ฐานข้อมูล Macaulay Library หรือฐานข้อมูล eBird ตามที่ผู้วิเคราะห์เลือก ซึ่งบางแหล่งจะเลือกข้อมูลที่เป็นภาษาไทยได้ ดังภาพ 5 อย่างไรก็ตาม บางครั้งผลการวิเคราะห์อาจขึ้นมามากกว่า 1 สปีชีส์ โดยจะเรียงจากความน่าจะเป็นว่าจะเป็นนกสปีชีส์ใดตามลำดับ เนื่องจากบางครั้งเสียงร้องของนกมีความคล้ายคลึงกับสปีชีส์อื่น หรือคุณภาพของเสียงที่บันทึกมาได้ไม่ดีพอที่ปัญญาประดิษฐ์จะวิเคราะห์อย่างแม่นยำได้

ภาพ 5 แสดงผลการวิเคราะห์เสียงนกและข้อมูลทางชีววิทยาของนกจาก 3 แหล่งข้อมูล

xeno-canto คืออะไร?

     xeno-canto เป็นฐานข้อมูลที่เก็บรวบรวมเสียงนกและข้อมูลการกระจายพันธุ์ของนกมากกว่า 10,000 สปีชีส์ โดยได้มาจากนักดูนก และนักปักษีวิทยา (Ornithologist) มากกว่า 9,000 คน จากทั่วโลก ปัจจุบันกำลังขยายฐานข้อมูลเพื่อเก็บรวบรวมเสียงของแมลง เช่น จิ้งหรีด (Cricket) xeno-canto อยู่ในความดูแลของ Xeno-canto foundation (Stichting Xeno-canto voor Natuurgeluiden) ประเทศเนเธอร์แลนด์ สามารถใช้บริการได้ฟรี รวมถึงสมัครสมาชิกเพื่ออัพโหลดเสียงนก ซึ่งจะมีผู้เชี่ยวชาญจากทั่วโลกมาช่วยระบุสปีชีส์ โดยเข้าถึงได้ที่ https://xeno-canto.org/

ใช้ xeno-canto อย่างไร ?

          1. เมื่อเข้าถึง xeno-canto ผ่านเว็บไซต์จะพบกับหน้าต่าง โฮมเพจ ดังภาพ 6

ภาพ 6 หน้าโฮมเพจของ xeno-canto

          2. สืบค้นข้อมูลเสียงของนกที่สนใจโดยใช้ชื่อสามัญหรือชื่อวิทยาศาสตร์ของนก ในช่อง Search recordings ดังภาพ 7

ภาพ 7 การสืบค้นข้อมูลเสียงนกที่สนใจ

          3. เว็บไซต์จะแสดงข้อมูลทั่วไปของนกที่สืบค้น เช่น ชื่อ วิทยาศาสตร์ การจำแนกทางอนุกรมวิธาน (Classification) แผนที่การกระจายพันธุ์ในธรรมชาติ (Distribution Map) ซึ่งสร้างจากสถานที่บันทึกเสียง ดังภาพ 8 และข้อมูลของตัวอย่างเสียงที่บันทึกจากสปีชีส์นี้ทั่วโลก เช่น ผู้บันทึกเสียง (Recordist) เวลา และสถานที่ที่บันทึกเสียงนก (Date, Time, Country และ Location) ประเภทของเสียงนก (Type) รวมถึงข้อคิดเห็นและระดับคุณภาพของเสียงที่บันทึก (ระดับ A - E) จาก ความเห็นของผู้เชี่ยวชาญ (Actions) ดังภาพ 9 โดยผู้ใช้งานสามารถดูข้อมูล และเปรียบเทียบเสียงนกสปีชีส์ต่างๆ เพื่อสร้างความคุ้นเคยหรือเพื่อตรวจสอบและเปรียบเทียบกับข้อมูลเสียงนกที่บันทึกมาและระบุสปีชีส์ไว้แล้วได้

ภาพ 8 ข้อมูลทั่วไปของนกที่สืบค้น

ภาพ 9 ข้อมูลของเสียงนก

การประยุกต์ใช้ BirdNET ร่วมกับ xeno-canto เพื่อจัดการเรียนรู้ความหลากหลายของสปีชีส์นก

     การศึกษาความหลากหลายของสปีชีส์นกโดยอาศัยการวิเคราะห์เสียงนกจากทั้ง 2 แหล่งนี้ มีข้อดีคือ ทำให้สามารถวิเคราะห์และระบุ สปีชีส์ของนกได้ทันทีผ่านแอปฟลิเคชัน BirdNET ในขณะเดียวกันสามารถ ใช้ฐานข้อมูลเสียงนกจาก xeno-canto เพื่อช่วยยืนยันความถูกต้องและแม่นยำของข้อมูลได้อีกหนึ่งช่องทาง ซึ่ง xeno-canto จะมีเสียงนก แต่ละสปีชีส์จากที่ต่างๆ ทั่วโลกให้เปรียบเทียบ และยังมีผู้เชี่ยวชาญคอยช่วยเหลือในการระบุสปีชีส์ของนกได้อย่างถูกต้อง

     ผู้สอนอาจจัดกิจกรรมการสำรวจความหลากหลายของสปีชีส์นกโดยใช้วิธีการดูนกแบบทั่วไป คือการใช้กล้องส่องทางไกล (Binoculars) เพื่อสังเกตนกชนิดต่างๆ ในธรรมชาติ และให้ผู้เรียนบันทึกลักษณะต่างๆ บริเวณที่พบนก และพฤติกรรมของนกที่มองเห็น รวมถึงอาจถ่ายรูปหรือวีดิทัศน์ของนกไว้ นอกจากนี้ อาจให้ผู้เรียนบันทึกเสียงของนกเพื่อนำมาวิเคราะห์และระบุสปีชีส์ของนกผ่าน BirdNET และ xeno-canto ควบคู่กับ วิธีการดูนกแบบทั่วไป ซึ่งจะทำให้การศึกษาความหลากหลายของสปีชีส์นกมีมิติที่ครบถ้วนและมีความน่าสนใจมากขึ้น รวมถึงเป็นการฝึกทักษะ การสังเกต การลงความเห็นจากข้อมูล การจำแนกประเภท การตีความหมายข้อมูลและลงข้อสรุป รวมถึงฝึกฝนการใช้เทคโลยีสารสนเทศเพื่อการศึกษาแก่ผู้เรียนอีกด้วย

บทความนี้เป็นส่วนหนึ่งของนิตยสาร สสวท. ปีที่ 51 ฉบับที่ 241 มีนาคม – เมษายน 2566

ผู้อ่านสามารถติดตามบทความที่น่าสนใจเพิ่มเติมได้ที่ https://emagazine.ipst.ac.th/241/20/

บรรณานุกรม

Cornell University and Chemnitz University of Technology. (2022). BirdNET Sound ID - The easiest way to identify birds by sound. Retrieved January 8, 2023, from https://birdnet.cornell.edu/.

Xeno-canto Foundation and Naturalis Biodiversity Center. (2022). xeno-canto: Sharing wildlife sounds from around the world. Retrieved January 8, 2023, from https://xeno-canto.org/.

มูลนิธิสืบนาคะเสถียร. (2561). การหายไปของความหลากหลายทางชีวภาพ ส่งผลต่อมนุษยชาติอย่างไร. สืบค้นเมื่อ 8 มกราคม 2566, จาก https://www.seub.or.th/bloging/news/global-news/การหายไปของความหลากหลา/.

สำนักงานนโยบายและแผนทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม. (ม.ป.ป.). ความหลากหลายทางชีวภาพ. สืบค้นเมื่อ 8 มกราคม 2566, จาก

 https://58.82.155.201/chm-thaiNew/chm/agricluture_ecosystem/Review/review2.html.