Recognition and classification of noise signals by dolphins under conditions of noise interference and spatial uncertainty of their simultaneous presentation

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

The ability of dolphin`s auditory system to recognize and classify noise signals according to certain invariant features under the influence of noise interference and spatial uncertainty of their simultaneous presentation was studied. The bottlenose dolphins trained to differentiate such signals had to solve this problem under conditions simulating real marine ones, when the perception of a useful signal occurs against the background of similar signals and noise interference. First, the noise signals were sequentially presented to the animal against the background of white masking noise. Further the dolphin had to identify a signal of a positive class from several simultaneously sounding sound sources. The efficiency of the animal was evaluated at several given levels of noise interference. In this case, the actual noise interference was both white noise and simultaneously sounding negative signals. It`s shown that the efficiency and noise immunity of dolphin`s auditory system depend on the degree of alternativeness of the spatial uncertainty of the simultaneous presentation of signals.

Толық мәтін

Рұқсат жабық

Авторлар туралы

A. Akhi

Federal State Budgetary Institution of Science Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry named after. THEM. Sechenov RAS

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: andrey.akhi@gmail.com
Ресей, M. Torez Ave. 44, St. Petersburg, 194223

Әдебиет тізімі

  1. Au W.W.L. The Sonar of Dolphins. New York: Springer-Verlag, 1993. 227 p.
  2. Белькович В.М., Дубровский Н.А. Сенсорные основы ориентации китообразных. Л.: Наука, 1976. 203 с.
  3. Дубровский Н.А. Эхолокационный анализатор черноморской афалины // Черноморская афалина Tursiops truncatus ponticus. Морфология. Физиология. Акустика. Гидродинамика. Под ред. Соколова В.Е., Романенко Е.В. М., 1997. 672 с.
  4. Романенко Е.В. Акустика дельфинов и рыб (обзор) // Акуст. журн. 2019. Т. 65. № 1. С. 82−92.
  5. Попов В.В., Супин А.Я. Слух китов и дельфинов. KMK Scientific Press, 2013. 220 с.
  6. Попов В.В., Клишин В.О., Нечаев Д.И., Плетенко М.Г., Рожнов В.В., Супин В.Я., Сысуева Е.В., Тараконов М.Б. Влияние шума на слуховые пороги кита белухи // Докл. Акад. наук. 2011. Т. 440. № 4. С. 332−334.
  7. Попов В.В., Супин А.Я., Рожнов В.В., Сысуева Е.В., Клишин В.О., Нечаев Д.И., Плетенко М.Г., Тараканов М.Г. Влияние интенсивных шумовых сигналов на слуховую чувствительность белухи (Delphinapterus leucas) // Морские млекопитающие Голарктики. 2012. Т. 2. С. 191−195.
  8. Лямин О.И., Корнева С.М., Рожнов В.В., Мухамедов Л.М. Китообразные и акустический шум; от наблюдений за поведением животных к регистрации физиологических реакций // Морские млекопитающие Голарктики. 2012. Т. 2. С. 41−46.
  9. Southall B.L., Bowies A.E., Ellison W.T., Finneran J.J., Gentry R.Z., Greence C.R., Kasta K.D., Ketlen D.R., Miller J.H., Nachtigal P.E., Richardson W.J., Tomas J.A., Tyack P.L. Marine Mammal Noise Exposure Criteria: Initial Scientific Recommendations // Aquatic Mammals. 2007. V. 33. № 4. P. 1−521.
  10. Бабкин В.П., Дубровский Н.А. О дальности действия и помехоустойчивости эхолокационного аппарата дельфина-афалины при обнаружении различных мишеней // Тр. Акуст. института. 1971. Вып. 17. С. 29−42.
  11. Абрамов А.П., Голубков А.Г., Королев В.И., Фрад-кин В.Б. О помехозащищенности гидролокатора дельфина // Тр. Акуст. института. 1971. Вып. 17. С. 24−28.
  12. Дубровский Н.А., Зориков Т.В., Квижинадзе О.Ш., Кураташвили М.М. Признаковое описание сигналов и принципы его организации в слуховой системе афалины // Акуст. журн. 1991. Т. 37. № 5. С. 933−937.
  13. Зайцева К.А., Королев В.И., Ахи А.В. Распознавание дельфинами Tursiops truncatus классов шумоподобных сигналов // Журн. эвол. биохим. и физиол. 2008. Т. 44. № 2. С. 194−199.
  14. Зайцева К.А., Королев В.И., Ахи А.В. Устойчивость пассивного слуха дельфина Tursiops truncatus к деформации спектра низкочастотного шума // Журн. эвол. биохим. и физиол. 2012. Т. 48. № 6. С. 573−578.
  15. Зайцева К.А., Королев В.И., Ахи А.В. Чувствительность слуха дельфина Tursiops truncatus к полосовой фильтрации спектра низкочастотного шума // Журн. эвол. биохим. и физиол. 2015. Т. 51. № 2. С. 130−136.
  16. Зайцева К.А., Королев В.И., Ахи А.В., Бутырский Е.Ю. Восприятие дельфином Tursiops truncatus шумов с нестабильной во времени частотной модуляцией их тональных компонент // Журн. эвол. биохим и физиол. 2017. Т. 53. № 3. С. 215−217.
  17. Ахи А.В. Эффективность идентификации дельфинами (Tursiops truncatus) классов сложных шумоподобных сигналов в условиях пространственной неопределенности их одновременного предъявления // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2023. Т. 16. № 1. С. 90−97.
  18. Рябов В.А. Роль асимметрии левого и правого наружного уха дельфина афалина (Tursiops truncatus) в пространственной локализации звука // Акуст. журн. 2023. Т. 69. № 1. С. 101−114.
  19. Альтман Я.А. Пространственный слух. СПб.: Институт физиологии им. И.П. Павлова, 2011. 312 с.
  20. Grinnell A.D. Mechanisms of overcoming interference in echolocating animals // Animal sonar system. Biology and bionics. 1967. V. 1. Ed. Busnel R.G. JNRA-CNRZ. P. 451−481.
  21. Дьяченко С.М., Королев Л.Д., Резвов Р.Н., Чемоданов Б.К. Исследования способности дельфина-афалины определять направление на источник шумового сигнала // Тр. Акуст. института. 1971. Вып. 17. С. 43−46.
  22. Зайцева К.А., Акопиан А.И., Морозов В.П. Помехоустойчивость слухового анализатора дельфина как функция угла определения помехи // Биофизика. 1975. Вып. 3. С. 519−521.
  23. Мамакин Ю.М. Характеристики бинаурального анализатора слуховой системы человека в свободном звуковом поле // Биофизика. 1974. Т. 19. Вып. 6. С. 1−69−1076.
  24. Айрапетьянц Э.Ш., Константинов А.И. Эхолокация в природе. Л.: Наука, 1974. 512 с.
  25. Лапшин Д.Н. Функционирование слуховой системы комаров (Diptera Culicidae) в условиях имитации полета // Сенсорные системы. 2014. Т. 28. № 3. С. 52−67.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу
2. Fig. 1. Temporal and spectral structures of signals. (a) — Temporal structure of signals. T — period of repetition of a group of pulses in a sequence. T₁ = 736 μs, T₂ = 4480 μs, T₃ = 2080 μs. τ — minimum duration of one pulse in each operating mode: τ₁ = 92 μs, τ₂ = 560 μs, τ₃ = 260 μs (T = 8τ). (b) — Spectral structure of signals. The abscissa axis is the frequency, the ordinate axis is the amplitude of the spectral components.

Жүктеу (926KB)
Метадеректер
3. Fig. 2. Experimental setup. (a) — Alternative (out of two) spatial selection of a positive class signal. No. 1 and No. 2 — signal hydrophones (black dots) and noise interference hydrophones (white circles). The white circle at the bottom is the starting position manipulator. (b) — Multi-alternative (out of three) spatial selection of a positive class signal. No. 1, 2, 3 — hydrophones similar to Fig. 2a.

Жүктеу (219KB)
Метадеректер

© The Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».