Whale.FM:公民科学、鲸歌与教育的交汇之处

加入我们的科学爱好者社区!

本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


Whale.FM,“鲸鱼项目”

最重要的是,科学是一项协作事业,研究人员共同努力可以跨越各大洲。 越来越多的非专业人士——公民科学家也加入了进来。Whale.FM 是《大众科学》、Zooniverse 以及研究机构 WHOI、TNO、牛津大学和 SMRU 的 协作成果,它让公民科学家能够帮助 海洋研究人员 研究 鲸鱼在说什么。(你也可以在……稍等一下……播客中听到它们的声音。)这对研究人员来说是一个很大的帮助:公民科学家在 几个月内 完成了数年的工作。而且,直接让年轻人 和公众参与实际研究,对参与者来说也是一种鼓舞。

在《大众科学》新闻编辑罗宾·劳埃德和我们的编辑高级产品经理安吉拉·塞萨罗的帮助下,我于 2012 年 4 月 19 日星期四下午 1 点主持了一场关于这个项目的在线聊天,参与者包括 Zooniverse 的罗伯特·辛普森(Twitter:@orbitingfrog)、TNO 的 A.M. (桑德)·冯·本达-贝克曼和放学后科学联盟的卡罗尔·唐(Twitter:@CarolTang1)。以下是经过编辑的文字记录。


关于支持科学新闻业

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您将帮助确保有关当今塑造我们世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。


迪克里斯蒂娜:我是玛丽埃特·迪克里斯蒂娜,《大众科学》的主编,欢迎参加我们关于 Whale.FM 的在线聊天。我们将讨论什么是公民科学,Whale.FM 可以为研究做些什么,以及儿童和教育工作者如何参与。今天和我们在一起的有 Zooniverse 的罗伯特·辛普森、TNO 的 A.M.(桑德)·冯·本达-贝克曼和放学后科学联盟的卡罗尔·唐。我将首先向他们每个人提出几个背景问题,然后我们将向观众开放提问。我的第一个问题是针对 Zooniverse 的罗伯特·辛普森。罗布:什么是公民科学?它可以做哪些类型的事情?

辛普森:这是一个大问题!公民科学是关于让每个人都能参与科学。网络使这更容易实现,但它已经持续很长时间了。网络也意味着我们可以众包问题,让很多人关注有用的事物。我的背景是天文学,天文学长期以来都有业余爱好者参与。但是许多领域(例如,观鸟)长期以来都涉及业余爱好者。在 @the_zooniverse,我们已经尝试让人们参与公民科学几年了。我们一直在要求人们帮助我们对数百万个星系进行分类、寻找系外行星、绘制星系图,最近我们一直在倾听鲸鱼的声音。

迪克里斯蒂娜:太棒了,罗布。@the_zooniverse 有许多优秀的项目。现在让我们谈谈 Whale.FM。它是 Zooniverse 与《大众科学》、TNO、WHOI、牛津大学和 SMU 的合作项目。告诉我们,当您访问 Whale.FM 时,您会做什么。

辛普森:当您访问 Whale.FM 时,您会看到一个鲸鱼录音的声音片段。其想法是将您看到/听到的大声音与下面较小的声音之一相匹配。所有配对都进入数据库,我们使用它来找到最佳的声音对,并建立我们对鲸鱼彼此之间交流内容的理解。基本上:我们需要帮助来解码鲸鱼的语言

迪克里斯蒂娜:很好的过渡。接下来,我想向 TNO 的 A.M.(桑德)·冯·本达-贝克曼提出一些问题。桑德:请告诉我们您的研究。我们想了解关于鲸鱼及其歌曲的什么?

冯·本达-贝克曼:我们正在研究鲸鱼和海豚在水下发出的用于相互交流的声音。在水下很难看得远,但声音可以传播很远。这就是为什么这些动物依靠声音在水下交流、定位和寻找食物。这使得声音成为研究水下鲸鱼的有效方法之一。

迪克里斯蒂娜:桑德,再问一个问题:在您需要的数据中,公民科学家可以帮助您完成哪些真正缺失的部分?

冯·本达-贝克曼:我们仍然不太了解鲸鱼和海豚在水下是如何交流的。某些物种,例如我们在 Whale.fm 网站上展示的虎鲸和领航鲸,非常善于交流,并发出许多不同的声音。这使得很难理解某种声音是用于什么目的。例如,这些动物是否会互相告知它们在哪里,它们是否找到了食物?为了理解这一点,我们首先需要知道这些动物发出的典型声音是什么。这是一项艰巨的任务,对于像虎鲸和领航鲸这样非常善于发声的物种尤其如此。

迪克里斯蒂娜:公民科学家是否在这方面提供帮助?如罗布所描述的那样,对这些声音进行编目?

冯·本达-贝克曼:是的,完全正确!对于虎鲸,我们对它们发出的声音有很好的了解。然而,对于领航鲸,我们仍然不了解。这就是我们需要志愿者来帮助我们的地方。

迪克里斯蒂娜:关于志愿者:接下来,让我们认识一下放学后科学联盟的卡罗尔·唐。卡罗尔:孩子们放学后最大的需求是什么?

唐:放学后更多的是关于吸引和鼓舞青少年,并帮助他们相信他们可以成长为一名有创造力的科学家。公民科学可以让孩子们在放学后参与真正的科学……不是死记硬背事实,而是进行科学实践。

迪克里斯蒂娜:卡罗尔:教师/志愿者如何将公民科学融入到小组活动或作业中?

唐:放学后的 STEM 教育需要与现实世界相关、引人入胜且易于理解,因此公民科学非常适合!公民科学项目应该用于激发好奇心、引发讨论、磨练批判性思维。因此,学生可以一起观察鸟类或记录降雨或绘制初生的花朵,并与研究人员分享数据。

迪克里斯蒂娜:卡罗尔:关于使用 Whale.FM 有什么具体建议吗?

唐:Whale.FM 非常适合吸引女孩,我们知道女孩对生物学更感兴趣,而且鲸鱼很受欢迎。我会将 Whale.FM 与其他动手的生物学、海洋生物学或声学物理活动结合起来。或者将其与当地水族馆或海滩(如果您幸运的话)的旅行相结合,以搭建学习的支架。确保进行关于以下内容的讨论:什么是证据?您如何设计研究?什么是确定性?

迪克里斯蒂娜:好的,现在我想向观众开放提问。我们收到了一些很棒的问题。罗布:Whale.FM 已经运行了几个月了。有什么初步结果吗?

辛普森:是的,我们确实有一个重要的初步结果:该网站似乎有效
我们选取了我们已经知道呼叫类别的呼叫子样本,并测试了来自志愿者的解析。我们发现 Whale.FM 志愿者以与专业人士相同的方式对声音进行分组。

迪克里斯蒂娜:罗布:志愿者进行的编目与专业科学家所做的工作有多大程度的一致?顺便说一句,我也是志愿者之一!与我 11 岁的女儿一起匹配鲸鱼叫声是一个很棒的星期六活动。

辛普森:非常一致。我们在初步测试中发现了大约 90% 的一致性。我们的志愿者太棒了!

(观众提问)melipalSC:你们是否也在使用数学工具(例如频谱分析)进行模式识别?

冯·本达-贝克曼:这些方法通常用于自动分类鲸鱼叫声。这里的挑战在于,许多呼叫略有不同,目前自动执行此操作仍然太具挑战性。

(观众提问)DaveMosher:Whale.FM 正在处理大量的鲸歌数据。除了该项目声明的目标之外,您是否发现了此数据的任何令人惊讶的新用途,即您没有计划的事情?

冯·本达-贝克曼:我们收到了来自科学界的许多人的问题,他们想将他们的算法与志愿者做出的选择进行比较。

唐:作为一名教育工作者,对该项目的设计表示赞扬。没有什么比挫败感更让孩子们失去兴趣的了!这个项目很有效!

辛普森:对我来说,惊喜之处在于,正如桑德所说,我们可能会使用它来比较自动化算法,并希望改进它们。这里有成千上万的鲸鱼叫声。Whale FM 似乎可以将大问题缩小为一个更小、更易于管理的问题。

(观众提问)melipalSC:对您来说,处理水环境中的背景噪声有多困难?

冯·本达-贝克曼:是的,水中的背景噪声通常是最难自动去除的东西。然而,人类在这方面要好得多!这就是为什么科学家仍然坚持用眼睛/耳朵浏览他们的数据集,这使得大型数据集的处理非常繁琐,这正是志愿者的帮助如此有用的原因!

(观众提问)安吉拉·格里玛:我打算今年夏天去观鲸。您对我有什么建议吗?我还是新手。

唐:在迁徙期间,可以从岸边或船上看到鲸鱼。确保这是一个合乎道德的运营商,因为骚扰鲸鱼是违法的(它们受到保护)。但是大多数观鲸运营商都有博物学家,他们对生物学了解很多。提前阅读做好准备将有助于增加欣赏程度。使用 Whale.FM 帮助您思考仍在进行的研究。我们知之甚少!

melipalSC:我很久以前就发现了 Whale.FM 项目,并且我帮助进行了一些匹配。你们做得很好。

冯·本达-贝克曼:谢谢您的帮助!

辛普森:感谢所有公民科学家帮助 @whalefm

迪克里斯蒂娜:感谢您的到来!今天的在线聊天到此结束。如需了解更多信息,请访问 Whale.FM,发送电子邮件至 team@whale.fm 并关注 @WhaleFM (Twitter)。关注 @CarolTang1@SciAfterSchool@orbitingfrog@theZooniverse@WhaleFM@sciam

Mariette DiChristina, Steering Group chair, is dean and professor of the practice in journalism at the Boston University College of Communication. She was formerly editor in chief of 大众科学 and executive vice president, Magazines, for Springer Nature.

More by Mariette DiChristina
© .