Biologging Solutions、水中音響AIの新手法に関する論文を公開
Biologging Solutions株式会社は、水中パッシブ音響モニタリングに関する研究成果が国際学術誌『Scientific Reports』に2026年10月2日付でオンライン公開されたと発表した。同社Logverse部門の野田琢嗣と小泉拓也が執筆したもので、AIが未学習の音を新たな観測対象へつなげる仕組みを提唱している。同社はこの技術に関連する特許を出願済みとしている。
水中音響観測における正解ラベルの課題
水中マイクによる長期観測では、生物の鳴き声や船舶音、波や雨といった多様な音が記録される。海の環境は地域や季節によって異なり、音の伝わり方や反射、周囲の雑音によって録音される音の特徴が変化する。
水中では光が届きにくく、人が発生場所に赴いて直接観察することが難しいため、どの生物や物体が出した音かという正解（真値）を確認することは容易ではない。そのため、AIに音の正体を教える「正解ラベル」を付与できるデータは録音全体の一部に限られる。多くの音響AIは学習済みの音を検出するよう設計されているため、事前に網羅することが難しい海洋音においては、重要な音の見逃しや誤認が生じる可能性があった。
未知音を段階的に取り込むDGPUフレームワーク
本研究では、AIが未学習の音を「未知音」と定義し、4段階からなる「DGPUフレームワーク」（Detect・Group・Promote・Unionの頭文字）を提唱した。
- 抽出：未知音の候補を拾い出す
- 集約：似た音をまとめる
- 昇格：専門家の判定を経て新たな検出対象にする
- 統合：実際の監視運用に組み込む
この枠組みは、AIによる候補整理と専門家の知識を組み合わせ、観測対象を段階的に増やす構成となっている。技術面では、大量のデータから音の特徴を捉える「音響基盤モデル」を海洋音に適応させて構築し、未知音候補の抽出や類似音の集約、検出器の学習に活用している。
長時間の監視運用で負担となる誤検出を抑制するため、「統合」の段階では誤検出の上限を踏まえて検出器の運用形態を決定する。既存の水中録音データを用いた評価の一例では、約3分の1のラベル数で、全ラベルを使った場合の95％に相当する検出性能（再現率）に到達したとしている。
研究開発の支援と想定される活用分野
本研究成果は、NEDO「SBIR推進プログラム」フェーズ1の採択課題「水中サウンドスケープ観測可能なバイオロギングによる生物多様性のマッピング」（課題番号：24000810-0）、および環境省「省庁連結型SBIR 環境保全研究費補助金（イノベーション創出のための環境スタートアップ研究開発支援事業）」フェーズ2（課題ID：25-R-03）に関連する研究開発の一環として実施された。
DGPUは、最初からすべての音を定義することが困難な長期・大規模な水中音観測への応用が想定されている。主な活用分野は以下の通り。
- 海洋状況把握（MDA）
- 海洋生物や生物多様性の長期モニタリング
- 海洋環境の変化や、人間活動に伴う音の把握
- 洋上風力発電や港湾開発における、水中騒音と海洋生態系の環境アセスメント
- 海中設備・機器から生じる通常とは異なる音の候補収集
- 大量に蓄積された水中録音の再解析と、見落とされていた音響イベントの探索
- 既存の検出器では扱えない対象音について、限られたラベルから新しい検出器を構築する研究
論文情報と会社概要
発表された論文の詳細は以下の通り。
- 論文名：Discovery and promotion of unknown sounds into operational detection targets for underwater passive acoustic monitoring under false alarm constraints
- 著者：Takuji Noda, Takuya Koizumi
- 掲載誌：Scientific Reports
- 採択日：2026年9月24日
- 公開日：2026年10月2日（オンライン公開）
- DOI：10.1038/s41598-026-73751-w
- 論文URL：https://doi.org/10.1038/s41598-026-73751-w
発表元の企業情報は以下の通り。
- 社名：Biologging Solutions株式会社
- 本社：京都府京都市北区平野鳥居前町54-4 プログレス北野201
- 代表取締役：小泉拓也／野田琢嗣
- 事業内容：バイオロギング機器、水中音響AI、データ解析・可視化システムの開発・提供、野生動物追跡・鳥獣害対策
- Webサイト：https://www.biologging-solutions.com/
本記事はBiologging Solutions株式会社の発表をもとに作成。
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