Витло Ау: Теңіз сұлуларының дыбыстануын зерттеген ғалымның өмірі мен еңбегі
Whitlow Au
Витло Ау – әйгілі биоакустик, дельфиндердің сонарын зерттеген. «Дельфиндердің сонары» авторы, теңіз жануарларының дыбысталуын зерттеудегі маңызды ғалым.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Уитлоу В. Л. Ау (31 шілде 1940 жыл - 12 ақпан 2020 жыл) – биоакустика саласындағы жетекші сарапшы, одонтоцеттердің (дельфиндер, порпоизалар және тісті киттердің) биосонарына маманданған. Ол "Дельфиндердің сонары" (1993) және Марди Хейстингспен бірлескен "Теңіз биоакустикасының принциптері" (2008) атты кеңінен танымал кітаптардың авторы. Ау 1990 жылы Америка Акустикалық Қоғамының мүшесі болып құрметтелді және 1998 жылы ASA-ның жануарлар биоакустикасы бойынша алғашқы күміс медалімен марапатталды. Ол МакАртур стипендиясын алған Келли Бенуа Бёрдтің ғылыми жетекшісі болды, ол Аудың дельфиндердің сонарының күрделілігін ашқаны, сезімтал түрлерді қорғау мақсатымен балық түрлерін ажыратуға арналған дельфиндерден шабыттанған машиналық сонарларды жасағаны және дөңес киттердің әнін сипаттауға қосқан көптеген үлесі арқасында оларды кеме шуынан және кемелер қозғалысынан қорғауға көмектескенін айтады. 2020 жылдың ақпан айында қайтыс болғанға дейін ол Гавайи университетінің Теңіз биология институтының Теңіз сүтқоректілерін зерттеу бағдарламасының бас ғалымы қызметін атқарды.
Whitlow W. L. Au (July 31, 1940 – February 12, 2020) was a leading expert in bioacoustics specializing in biosonar of odontocetes (dolphins, porpoises, and toothed whales). He is author of the widely known book The Sonar of Dolphins (1993) and, with Mardi Hastings, Principles of Marine Bioacoustics (2008). Au was honored as a Fellow of the Acoustical Society of America in 1990 and awarded the ASA's first Silver Medal in Animal Bioacoustics in 1998. He was graduate advisor to MacArthur Fellow Kelly Benoit Bird, who credits Au for discovering how sophisticated dolphin sonar is, developing dolphin inspired machine sonars to separate different species of fish with the goal of protecting sensitive species, and for making numerous contributions to the description of Humpback whale song, which helped protect these whales from ship noise and ship traffic. He acted as the Chief Scientist of the Marine Mammal Research Program of the Hawaii Institute of Marine Biology at the University of Hawaiʻi until his death in February 2020.
Өмірбаян
Уитлоу Ау Гонолулуде дүниеге келген. Ол алғашқы білімін католик бауырларынан Сент-Луис орта мектебінде алды және 1962 жылы Гавайи университетін электр инженериясы бакалавры дәрежесімен бітірді. Осы бітіруден кейін ол Аралдарды тастап, Вашингтон штатының құрғақ бөлігіндегі Вашингтон мемлекеттік университетінде электр инженериясы докторантура бағдарламасында оқуын жалғастырды. 1964 жылы электр инженериясы магистрі, ал 1970 жылы электр ғылымдары докторы ғылыми дәрежесін алды. Оқу кезінде ол Сигма Тау және Сигма Си құрметті қоғамдарының мүшесі болды. Ау АҚШ Әуе күштерінің ғарыш бағдарламасына қосылды және Нью-Мексикодағы Әуе күштері қару-жарақ зертханасында қайта кіру аппараттарының плазмалық қабығы арқылы радар сигналдарының таралуын зерттейтін зерттеу бағдарламасының жоба жетекшісі болды. Ол 2020 жылдың 12 ақпанында 79 жасында екі ай бойы жүрек ауруларымен күрескеннен кейін қайтыс болды.
Whitlow Au was born in Honolulu. He received his early education at St. Louis High School from the Catholic Brothers and went on to graduate from the University of Hawaiʻi with his B. S. in electrical engineering in 1962. Following that graduation he left the Islands to study electrical engineering in the doctoral program at Washington State University on the drier side of the state of Washington in Pullman, completing his M. S. in Electrical Engineering in 1964 and his Ph. D. in Electrical Science in 1970. While a student he became a member of both Sigma Tau and Sigma Xi honor societies. Au joined the United States Air Force space program and was the project officer on a research program studying the propagation of radar signals through the plasma sheath of reentry vehicles at the Air Force Weapons Laboratory in New Mexico. He died on February 12, 2020, after two months of heart problems at age 79.
Әскери-теңіз флотының алғашқы жұмыстары
Әуе күшіндегі қызметін аяқтағаннан кейін Уит Сан-Диегодағы (Калифорния) Теңіз асты зерттеу орталығында жаңа маман ретінде жұмысқа қабылданды. Жаңа мамандық бағдарламасының бір бөлігі – жаңадан жұмысқа орналасқан мамандарды Сан-Диего зертханасында және Гавайидегі Канеохе шығанағындағы Теңізшілер корпусының әуе базасындағы "жасырын зертханасында" жүргізіліп жатқан бағдарламалармен таныстыру болды. Гавайиде өскен Уит ионосферадан төмен түсіп, теңізге қарай жылдам қарап, Әскери-теңіз күштерінің "құпия" дельфиндерінің биосонар немесе эхолокация қабілетін тамашалау мүмкіндігіне ие болды. Уиттің дельфиннің эхолокациясын түсінуге деген құштарлығы немесе аралдарға деген сүйіспеншілігі оның шешіміне қаншалықты әсер еткенін анық айту қиын, бірақ ол Теңіз асты зерттеу орталығының Гавайи зертханасындағы биосонар зерттеу тобына қосылуға бейімделді. Ол осы тобының басшысы болып тез арада тағайындалды. Аудың дельфиндердің эхолокациясы туралы алғашқы мақаласы көптеген адамды таңқалдырды. Ол физик Боб Флойд және биологтар Эрл Мёрчисон мен Ральф Пеннермен бірге ["Атлантикалық мұрындық дельфиннің эхолокациялық сигналдарын өлшеу, Tursiops truncatus Montague, ашық суда", J. Acoust. Soc Am. 56, 1280–1290 (1974)] ашық судағы дельфиннің эхолокациялық сигналдарының орташа ұзақтығы 40 микросекундқа жуық, ал ең жоғары энергиясы 120 және 130 кГц аралығында болатынын анықтады, бұл бұрын хабарланған 35–60 кГц энергиялық шыңдарынан әлдеқайда жоғары. Бұл есеп Скотт Джонсонның бұрын мұрындық дельфиндер 150 кГц дейінгі дыбыстарды еститінін анықтағандығын түсіндірді, бірақ Ау бұрын хабарланған төменгі энергиялық сигналдар бассейндердегі жануарларға тән екенін, ал жоғары энергиялық сигналдар жануарлар алыс қашықтықтағы кішкентай нысаналарды іздеген кезде ашық суда кездесетінін кейін хабарлады. Бұл мақала сонымен қатар Ау жүргізген дельфиндер мен басқа да кіші киттердің эхолокациясын дәл және жүйелі түрде зерттеуді бастады, бұл су астында эхолокация жасайтын жануарлардың эхолокациялық өнімділігі мен сигналдық ерекшеліктерін анықтауға, сипаттауға және сандық тұрғыда бағалауға мүмкіндік берді.
Upon completion of his Air Force service, Whit was recruited and hired as a new professional at the Naval Undersea Center in San Diego, California. Part of the new professional program was to expose newly hired professionals to the various types of programs going on at the San Diego Laboratory and also at its "skunk works" facility on the Marine Corps Air Station Kaneohe Bay in Hawaiʻi. Being Hawaii raised, Whit took the opportunity to step down out of the ionosphere and to take a quick look toward the ocean at the biosonar or echolocation performance of the Navy's "secret" dolphins. It can't be said for certain how much Whit's fascination for understanding the dolphin's echolocation, or his love of the Islands, influenced his decision, but he decided to join the biosonar research group at the Hawaii Laboratory of the Naval Undersea Center. He then was quickly advanced to the head of its Biosonar Branch. Au's first paper on the echolocation of dolphins surprised a few people. He, along with physicist Bob Floyd and biologists Earl Murchison and Ralph Penner ["Measurement of echolocation signals of the Atlantic bottlenose dolphin, Tursiops truncatus Montague, in open waters," J. Acoust. Soc Am. 56, 1280 1290 (1974)] found that typical dolphin echolocation signals in the open water had average durations near 40 microseconds with peak energies between 120 and 130 kHz, much higher than the previously reported energy peaks centered at 35 to 60 kHz. That report did much to explain why Scott Johnson had earlier found that bottlenosed dolphins heard sounds up to 150 kHz, but only later did Au report that the previously reported lower peak energy clicks were typical of animals in pools while higher peak energy signals were typically found in the open waters when the animals were looking for small targets a good distance away. That paper also began a precise and methodical examination of the echolocation of dolphins and other small whales carried out by Au that has served to establish, describe, and quantify the echolocation performance and signal characteristics of animals that echolocate under water.
Дельфиндердің биосонары
Американың акустикалық қоғамының журналы 1974 жылдан қазіргі күнге дейін Аудың авторлық тізімінде есімі бар ондаған мақалаларды қамтиды, бұл дельфиндер мен киттердің биосонары туралы фундаментальды білімнің өте жемісті дамуы болып табылады. Осы еңбегі мен қызметінің нәтижесінде Ау 1990 жылы Американың акустикалық қоғамының мүшесі атанды. Оның 20 жылдан астам уақытқа созылған зерттеулері «Дельфиндер сонары» атты кітабында жинақталды және кеңейтілді. Бұл жұмыстың талдауы мен бағасын беру үшін алғашқы кітап шолуларын жасаған рецензенттердің сөздерін келтіру орынды болар. Дэвид Пай: «Уитлоу Ау өте керемет кітап жазды, ол өзінің саласында классикаға айналуы мүмкін және одан тыс жерлерде де үлкен қызығушылық тудырады» деп жазды (Nature 366, 376 (1993)), ал Бертель Мёль: «Бұл кітап – дельфиндердегі сонар (немесе эхолокация) туралы белгілі барлық мәліметтерді қамтитын 277 беттік, толыққанды және нақты трактат, және оны осы саладағы жетекші ғалым жазған» деп мәлімдеді [Aquatic Mammals 19 (3), 125–126 (1993)]. Джеймс Фуллард (Science 260, 1672 (1993)) «Аудың кітабы дельфиндер сонары бойынша жасалған жұмыстың тамаша синтезі» екенін атап өтті.
The Journal of the Acoustical Society of America from 1974 to the present day contains dozens of articles with Au's name in the authorship line, a remarkably productive development of the fundamental knowledge of dolphin and whale biosonar. Based on this work and his service, Au became a Fellow of the Acoustical Society of America in 1990. His 20 plus years of investigation were summarized and expanded in his book The Sonar of Dolphins. An analysis and appreciation of this work might best be described by quoting some of the reviewers that did the initial book reviews. David Pye wrote that " Whitlow Au has written a splendid book, which is likely to become a classic in its field, and of considerable interest well outside it." (Nature 366, 376 (1993)) while Bertel Møhl wrote that "This book is an authoritative, precise and comprehensive treatise in 277 pages of what is known about sonar (or echolocation) in dolphins, written by the leading scientist in the field" [Aquatic Mammals 19 (3), 125 126 (1993)]. James Fullard (Science 260, 1672 (1993)) noted that "Au's book is an excellent synthesis of the mountain of work on dolphin sonar "
Бұл кітап Аудың өнімділігінің шыңына жеткендей көрінеді. 1970 жылдан бастап Гавайи зертханасында дельфиндер мен киттердің эхолокациясы электр инженерлері, психологтар, биологтар, физиологтар, физиктер, механикалық инженерлер, ветеринарлар, білікті жануарларды оқытушылар және, Аудың кітабының алғы сөзінде айтылғандай, «саяси ғалым» мамандықтарын біріктіру арқылы жүйелі түрде зерттелді. Осы кәсіби біліктіліктің үйлесімділігі дельфиндер сонары бойынша жасалған «жұмыстың тауы» аяқталуына және «Дельфиндер сонары» кітабында өте жақсы көрсетілуіне мүмкіндік берді.
This book seemed to come at the peak of Au's productivity. Dolphin and whale echolocation had been systematically studied at the Hawaii Laboratory since 1970 by combining the skills of electrical engineers, psychologists, biologists, physiologists, physicists, mechanical engineers, veterinarians, astute animal trainers, and, to quote the preface to Au's book, "a political scientist." That combination of professional skills allowed the "mountain of work" on dolphin sonar to be completed and very well presented in The Sonar of Dolphins.
Гавайи университеті
Теңіз асты әскери орталығының Гавайи зертханасының атауы бірнеше рет өзгерді және 1993 жылы Конгресс сол кездегі Теңіз жүйелері орталығының Гавайи зертханасын жапты. Толық команданың Сан-Диегоға көшіп, Ғарыш соғыс жүйелері орталығының бағдарламасына қосылу мүмкіндігі болғанымен, Ауға Канеохе шығанағындағы Кокос аралындағы Гавайи университетінің Теңіз биологиясы институтына, теңіз сүтқоректілерін зерттеу бағдарламасына қосылу туралы ұсыныс жасалды. Ау ойланбастан, Гавайиде дельфиндер мен кішкентай киттердің эхолокациясы мен есту қабілетін зерттеуді жалғастыру үшін осы мүмкіндікті пайдаланды және оқытушы болып жұмыс істеді. Оның зерттеу жұмысының қарқыны төмендемеді, тіпті жарияланған еңбектерінің саны мен ауқымы көрсеткендей, өнімділігі арта түсті. Ол бірнеше студенттерді қабылдап, жұмысын Багам аралдарындағы шөгінділер арқылы эхолокация жасайтын жабайы дақты және мұрынтық дельфиндердің акустикасын, Оахудың шығыс жағалауындағы жабайы айналмалы дельфиндердің акустикасын және Мауи маңындағы ән салайтын горбақ киттерді зерттеуге дейін кеңейтті. Ол Дания Ұлттық зерттеу қорының биологиялық акустика зертханаларын саралауға шақырылды және Нидерландыда портты дельфиндердің эхолокациясы бойынша ынтымақтастықта жұмыс істеді.
The name of the Naval Undersea Center's Hawaii Laboratory changed many times and in 1993 the then named Naval Ocean Systems Center's Hawaii Laboratory was closed by Congress. While the entire group had the opportunity to move to San Diego and join the Space Warfare Systems Center's program, Au had an offer to move over to the University of Hawaii's Hawai'i Institute of Marine Biology on Coconut Island in Kaneohe Bay to join the marine mammal research program. Au did not hesitate; he immediately took the opportunity to become a faculty member and continue echolocation and hearing research with dolphins and small whales in Hawaii. His research effort did not decline; in fact, his productivity, as evidenced in the number and breadth of publications, has accelerated. He has taken on several students and expanded work to include the acoustics of wild spotted and bottlenose dolphins echolocating through sediments in the Bahamas, the acoustics of wild spinner dolphins off of the Eastern Coast of Oahu, and singing humpback whales off of Maui. He was invited to review the biological acoustics laboratories for the Danish National Research Foundation and has been collaborating on the echolocation of harbor porpoises in the Netherlands.
Американың акустикалық қоғамы үшін жұмыс
Американың акустикалық қоғамымен оның жұмысы өте кең: 1993–1994 жылдары ол Animal Bioacoustics-ті ASA-ның дербес техникалық комитетіне айналдырды, ал 1994 жылы ол және Марди Хейстингс оның алғашқы бірлескен төрағалары болып тағайындалды. 1997 жылы ол осы комитеттің төрағасы болып сайланды. 1990 жылдардың соңынан бері ол «Американың акустикалық қоғамының журналында» жануарлар биоакустикасы бөлімінің редакторы болып жұмыс істеп келеді. Ол АСА-ның Атқару кеңесінің мүшесі болды, 2006 жылы АСА вице-президенті, ал 2009 жылы президент болып сайланды.
His work with the Acoustical Society of America has been extensive: In 1993–94, he made Animal Bioacoustics a separate technical committee within the ASA, and in 1994 he and Mardi Hastings were appointed its first co chair. In 1997 he was elected chair of that committee. Since the late 1990s he has been the associate editor for Animal Bioacoustics for The Journal of the Acoustical Society of America. He has been on the Executive Council of the ASA, was vice president of the ASA in 2006, and President in 2009.
Автор
Уитлоу В. Л. Ау (1993). Дельфиндердің сонары. Нью-Йорк: Спрингер Верлаг. Сигналдың күші, бағыттылығы, ажырату қабілеті, биологиясы және тағы да көптеген зерттеу нәтижелерін ұсынады. Уитлоу В. Л. Ау және Марди С. Гастингс (2008). Теңіз биоакустикасының негіздері. Нью-Йорк: Спрингер Верлаг. Су асты дыбыстарын өлшеу және жасау, акустикалық сигналдардың таралуы, сигналды өңдеу техникалары, салалық қолданыстағы жетілдірілген құралдар, жануарларды жазу әдістері, жануарлардың есту жүйелері мен дауысталуы, психологиялық және физиологиялық тестілеу процедуралары, сондай-ақ теңіз сүтқоректілеріндегі эхолокация тақырыптарын қамтиды.
Whitlow W. L. Au (1993). The Sonar of Dolphins. New York: Springer Verlag. Provides a variety of findings on signal strength, directionality, discrimination, biology and more. Whitlow W. L. Au and Mardi C. Hastings (2008). Principles of Marine Bioacoustics. New York: Springer Verlag. Covers measurement and generation of underwater sounds, propagation of acoustic signals, signal processing techniques, and advanced devices used in the field, animal recording methods, animal auditory systems and vocalizations, psychological and physiological testing procedures, and echolocation in marine mammals.
Бас редактор
Уитлоу В. Л. Ау, Артур Н. Поппер және Ричард Р. Фэй (2000). Киттер мен дельфиндердің есту қабілеті. Кітап киттер мен дельфиндердің құлақтары, импульстік дыбыс көздері, байланыс және акустикалық мінез-құлық, есту орталық жүйке жүйесі, есту процесінің электрофизиологиялық өлшемдері, дельфиндердің психоакустикалық зерттеулері, дельфиндердің эхолокациясы және дыбыс тудырудың акустикалық модельдері туралы мәліметтерді қамтиды.
Whitlow W. L. Au, Arthur N. Popper, and Richard R. Fay (2000). Hearing by Whales and Dolphins. Covers cetacean ears, impulse sound sources, communication and acoustic behavior, the auditory central nervous system, electrophysiological measures of auditory processing, psychoacoustic studies of dolphin, echolocation in dolphins, and acoustic models of sound production.