Биоакустика пчелиного клуба зимой

[МЭД]

"Разработка акустической диагностики физиологического состояния пчел"
Общепринятое описание акустического шума пчелиной семьи является довольно упрощенным и не соответствует его реальным признакам, зависящим от физиологического состояния. Как правило, для идентификации физиологического состояния пчел предлагается использовать частотный спектр их акустического шума . Но практическое использование полученных результатов осложняется их противоречивостью.
Несовпадение результатов акустической диагностики можно объяснить в значительной мере использованием методов анализа не в полной мере отражающих связи между изменением шума и физиологического состояния пчел. Значительный разброс и плохая локализованность интенсивных составляющих частотного спектра, полученных разными авторами, связана, прежде всего, с предварительной фильтрацией записанных акустических данных и принятием априорных гипотез о статистической природе звукового шума пчел (стационарность, эргодичность и т.д.). Акустический шум семьи неоднороден (включает звуки пчел находящихся в разных поведенческих контекстах) и трудно отделить из него значимые составляющие, характеризующие определенное физиологическое состояние. Кроме того, летом в акустической коммуникации усиливается роль звуков отдельных пчел. Эти звуки могут быть разного происхождения: и вибрации субстрата и звуки, распространяющиеся по воздуху. С генерацией звуков связаны воздействия пчел на элементы конструкции гнезда (чистка ячеек сотов, выгрызание их частей, несоответствующих потребностям пчел и др.) и соприкосновения с ним и между собою. Шум улья пополняется множеством случайных внешних звуковых процессов биотического и абиотического происхождения.
В данной работе для анализа акустического шума пчелиной семьи предлагается неинвазивный метод, основанный на выделении статистически однородных и часто повторяющихся фрагментов, которые представляют собой «истинный» общий фон определенного физиологического состояния пчел. Выделенные фрагменты шума, имеют одинаковую структуру и не содержат звуков отдельных пчел, представляют собой локальные участки с неупорядоченными и нехарактерными компонентами. Составленные таким образом участки в дальнейшем используются для идентификации множества физиологических состояний пчелиных семей, что позволит формировать их коллективные и статистически однородные «акустические портреты». Участки с одинаковой статистической структурой шума (кластеры) анализируются во временной и в частотной областях.
Предлагаемый подход к анализу акустических шумов можно объединить в единый алгоритм . Он включает в себя три основных этапа необходимых для проведения анализа.
Этап 1. Выделение особенностей и выбор оптимальной длины фрагмента (участков) шума. На первом этапе методом рекуррентного интегрирования выявляются основные тенденции изменения амплитудных значений в выделенных участках анализируемого шума по их убыванию или возрастанию. Это позволяет находить статистически однородные участки, сравнивать их по величине функции корреляции и детектировать внутренние (т.е. не навязанные исследователем) диагностические признаки. Они выделяются по последовательности ранжированных амплитуд относительных флуктуации (ПРАОФ) и трендам, полученным с помощью процедуры оптимального линейного сглаживания по минимальной относительной ошибке. Длина участков фрагментации и корреляционная зависимость между трендами различных участков определяется по обобщенной функции корреляции Пирсона.
Этап 2. Кластеризация выделенных фрагментов по статистически однородному признаку (признаковое описание). Использование последовательности ранжированных амплитуд позволяет выражать количественно относительные флуктуации в терминах некоего «универсального» набора редуцированных (подгоночных) параметров, входящих в приближенное аналитическое выражение для ПРАОФ. Это требуется для количественного сопоставления произвольных участков акустического шума. Увеличивая число подгоночных параметров, можно при необходимости выявить количественные различия между двумя участками шума. Если эти различия несущественны, то всегда можно определить доверительный интервал, попадая в который два сравниваемых участка становятся «неразличимыми».
Функция обобщенного среднего, выраженная в терминах высших и дробных моментов, позволяет предсказывать возможное поведение анализируемого случайного шума.
Этап 3. Изучение полученных закономерностей на основе класте¬ризации фрагментов шума и визуализация найденных кластеров методами, упрощающими анализ полученных результатов.
Для визуализации и количественного сравнения различных участков акустического шума помимо вышеуказанных пунктов предлагается использовать статистику дробных моментов.
Итак, анализ коротких фрагментов неупорядоченного акустического шума пчел, описывающих относительные флуктуации, позволяет выявлять закономерности изменения его свойств, определяемых алгоритмом фрагментации. Нахождение кластеров (статистически однородных участков) позволяет определить во временной области фоновые участки сигнала, скрытые периодичности, нехарактерные (маргинальные) особенности. В частотной области открывается возможность сравнения традиционным спектроскопическим методом (по интенсивности и полуширине) динамики изменения основных пиков Фурье-компонент сигнала и нахождения геометрически подобных (фрактальных) участков спектра для выборок разного объема. По динамике изменения трендов (сглаженной кривой) и последовательности ранжированных амплитуд относительных флуктуаций открывается возможность прогнозирования вероятных изменений физиологического состояния пчел. Подчеркнем, что при расчетах такого рода не вносится никаких неконтролируемых ошибок и не принимается никаких априорных гипотез о статистической природе звукового шума пчел.

[PDD]

Сообщение от МЭД

"Разработка акустической диагностики физиологического состояния пчел"
По динамике изменения трендов (сглаженной кривой) и последовательности ранжированных амплитуд относительных флуктуаций открывается возможность прогнозирования вероятных изменений физиологического состояния пчел. Подчеркнем, что при расчетах такого рода не вносится никаких неконтролируемых ошибок и не принимается никаких априорных гипотез о статистической природе звукового шума пчел.

Если я правильно понял, то методика прослушивания есть. Но "ранжированных амплитуд относительных флуктуаций" все таки для меня, имеющего высшее техническое образование, несколько, сложновато.
Может что-то попроще + практическое применение...

[Alekzander]

Сообщение от PDD

Но "ранжированных амплитуд относительных флуктуаций" все таки для меня, имеющего высшее техническое образование, несколько, сложновато.

Полностью поддерживаю. Скорей всего МЭД привел выдержки из диссертации. И конечно, писалась она не для применения её результатов пчеловодами на практике, а для ВАК (высшей аттестационной комиссии), для получения какой-то научной степени.
Я буду очень благодарен МЭДу, если он своими словами перескажет для нас содержание выложенной статьи. Если не сможет, то зачем такой материал вообще предлагать на форуме.

[Шурік]

Піддержую Олександра і PDD програма і все інше що пише MED лише для ВАКу, здобули степінь і все про бджоли забули. Може на пасіці ще й студію звукозапису треба мати? Бджіл потрібно розуміти, а не працювати з ними по шаблону. Це не машина що кожні 5 тис км міняєм масло 60 тис ремінь ГРМ і т.д.

[lakos]

Сообщение от МЭД

метод, основанный на выделении статистически однородных и часто повторяющихся фрагментов, которые представляют собой «истинный» общий фон определенного физиологического состояния пчел.

Пост убийственный для дилетантов, но хорошо, что "истинный"- в кавычках...Сальери музыку разъял как труп, проверил алгеброй гармонию. Но он не гений а убийца (по Пушкину...). Но мне бы Моцарта послушать, пчеловодного, может и дождусь, и новый Гайдн...(см. текст).

[МЭД]

Ув.форумчаене ,гости и все кто читает данный раздел "Биоакустика пчелинного клуба".Многих интересует данная тема,особенно прослушивание и расшифровка акустических данных пчелинной семьи.В посте №51 "Разработка акустической диагностики физиологического состояния пчел" описано в общем кратце как это проходит,но более глубокого материала пока,увы нет. (все как бы в секрете).И честно говоря внизу под описанием в посте №51 мне хотелось сказать, P.S"С моей точки зрения эта разработка диагностики очень сложна для многих из нас" У многих из нас есть и техническое и высшее образование. А ,многим может даже и суть не ясна! Я лично думаю,что многие из присудствующих на форуме все таки "читают" акустику пчел то есть понимают их, да вот в данном разделе не могут объяснить как это происходит и тем самым поделитсья своими секретами с форумчанами.Для этого и была создана ученными диагностика физиологического состояния пчел которая была бы ясна многим пчеловодам.

[vodolej]

МЭД,
""Разработка акустической диагностики физиологического состояния пчел"
Общепринятое описание акустического шума пчелиной семьи является довольно упрощенным и не соответствует его реальным признакам, зависящим от физиологического состояния. Как правило, для идентификации физиологического состояния пчел предлагается использовать частотный спектр их акустического шума . ..."

Статья конечно очень актульна, тем более сегодня когда уже доступны компьютерные технологии, ноутбуки. Дискретные микрофоны по размеру очень малы. Анализ звуковых колебаний по частоте, амплитуде, гармоникам можно разложить и проанализировать с помощью программ которыми пользуются музыканты. Думаю что возможно и создание программы которая бы сама анализировала бы записанный звуковой фрагмент. Но мне кажется что это все уже где то сделано.
Но! Сегодня на коне будет тот кто освоит и осилит промышленные технологии. А это четко отработанный алгоритм ухода ха пчелами. И если у вас будет , например , 500 семей хотя бы, то у вас не будет времени всех слушать, мерять во всех температуру и т.д. Для всех все одинаково а потери окупаются снижением затрат на дотошное обслуживане.

[МЭД]

Сообщение от vodolej

МЭД,
""Разработка акустической диагностики физиологического состояния пчел"
Общепринятое описание акустического шума пчелиной семьи является довольно упрощенным и не соответствует его реальным признакам, зависящим от физиологического состояния. Как правило, для идентификации физиологического состояния пчел предлагается использовать частотный спектр их акустического шума . ..."

Статья конечно очень актульна, тем более сегодня когда уже доступны компьютерные технологии, ноутбуки. Дискретные микрофоны по размеру очень малы. Анализ звуковых колебаний по частоте, амплитуде, гармоникам можно разложить и проанализировать с помощью программ которыми пользуются музыканты. Думаю что возможно и создание программы которая бы сама анализировала бы записанный звуковой фрагмент. Но мне кажется что это все уже где то сделано.
Но! Сегодня на коне будет тот кто освоит и осилит промышленные технологии. А это четко отработанный алгоритм ухода ха пчелами. И если у вас будет , например , 500 семей хотя бы, то у вас не будет времени всех слушать, мерять во всех температуру и т.д. Для всех все одинаково а потери окупаются снижением затрат на дотошное обслуживане.

В моем посте №51 не хватает одного "пазла".а именно "шаблона" или как говорит Ув.Alekzander "эталона" по которому в Аудио редакторе можно расшифровать ранее записаные акустические данные пчелинного клуба .как только появится эта информация ,я обязательно поделюсь с вами.Но ну жна ли она пчеловоду?простому у кого до 30 пчелосемей или особенно промышленнику ,будет ли он прослушивать все семьи?
Есть информация о том ,что В.Д.Ильичев писал "Об исследовании биоакустических исследований для целей...В.Г.Кашковского.Изда ние от 16 марта 2012 г."Биоакустические науки" Вышло 2-е издание исправленое и дополненое книги В.Г Кашковского "Технология ухода за пчелами"

[yzhigman_it]

Может кто-то смотрел этот короткометражный док. фильм, [Ссылки могут видеть только зарегистрированные пользователи. ] там интересно про язык пчёл(с 18-ой минуты и до конца), про частоты есть трошки. В конце говорится, что: Научится понимать и вопроизводить пчелиные сигналы, это значит научится управлять жизнью пчёл. Не хотел умалять значимость этого фильма, но вот думаю, а зачем это надо? Зачем понимать язык пчёл? Чтобы давать им команды? а если мы по своей немощи человечекой не можем понять какая команда по истине является правильной для этих существ с их сложной нервной организацией. Пчелы решили не принимать матку, а я сигналю им, что матка принята(мне надо). Хотя по их уразумению матка никудышняя. Если просто слушать их язык, то только от любви, а за это вообще не платят(извините за сухой практицизм)

Я думаю, не надо третировать МЭДа за его БЛАГОЕ влечение к этому вопросу. Может через года два он решит для себя, что это ему не надо, а может и совершит открытие - у каждого свой путь. Для себя решил, что я и так свой мозг использую на 3 процента а тут ещё пчелиный ум понять надо - неподъемный груз. Хотя, если бы у меня была тыща душ и тысячи три семей ... как у Прокоповича, вот тогда-то я бы оторвался на подобного рода исследованиях, да же если бы они не нашли практического применения.

[kuter]

Прочитал перепалку МЕД и других пасечников и скажу одно я сам не профи но дилетантов и плагиаторов не люблю!