Επανάσταση στην έρευνα σε ζώα: Το νέο σύστημα κάμερας 3D ανακαλύπτει μυστική συμπεριφορά!

Επανάσταση στην έρευνα σε ζώα: Το νέο σύστημα κάμερας 3D ανακαλύπτει μυστική συμπεριφορά!

Möggingen, Deutschland - Οι ερευνητές του Συλλόγου Αριστείας "Συλλογικής Συμπεριφοράς" της Constance έχουν αναπτύξει ένα καινοτόμο σύστημα κινητής τηλεφωνίας που ονομάζεται "3D-SOCS" (3D συγχρονισμένα εξωτερικά συστήματα κάμερας). Αυτό το σύστημα στοχεύει να καταγράψει λεπτομερή δεδομένα σχετικά με τη συμπεριφορά των ζώων στο φυσικό τους βιότοπο. Η νέα τεχνολογία επιτρέπει την ακριβή, παρακολούθηση 3D 3D των κινήσεων και των στάσεων πολλών πτηνών ταυτόχρονα. Προηγούμενες μέθοδοι παρακολούθησης 3D περιορίζονταν σε εσωτερικούς χώρους και ζώα που κατέλαβαν, τα οποία περιορίζουν σοβαρά τις δυνατότητες της έρευνας συμπεριφοράς. Με το σύστημα 3D SOCS, οι μελέτες ελεύθερης βοσκής μπορούν τώρα να πραγματοποιηθούν που παρέχουν πολύτιμες γνώσεις.

Το σύστημα δοκιμάστηκε σε ένα δάσος κοντά στο Ινστιτούτο Βιολογίας Συμπεριφοράς Max Planck στο Möggingen. Κατά τη διάρκεια της ανοικτής προσπάθειας αέρα, χρησιμοποιήθηκαν οπτικά ερεθίσματα, όπως γεύματα και γεμισμένα πουλιά για να εξετάσουν τις αντιδράσεις των πτηνών. Αυτά τα δεδομένα οδήγησαν σε νέα ευρήματα σχετικά με τη χρήση του οπτικού πεδίου και της μετακίνησης στα πουλιά. Επιπλέον, το 3D SOCS προσφέρει τη δυνατότητα οικολογικής παρακολούθησης, εκτιμώντας τον όγκο του σώματος των πτηνών, η οποία μπορεί να χρησιμεύσει ως προσέγγιση για το βάρος τους.

Τεχνολογική καινοτομία και εφαρμογή

Το σύστημα 3D SOCS αναπτύχθηκε χρησιμοποιώντας σύγχρονες τεχνολογίες αισθητήρων όπως GPS και παθητικές ετικέτες αναμεταδότη που βελτιώνουν την ποιότητα και το εύρος των συλλεγόμενων δεδομένων συμπεριφοράς. Οι προόδους στους τομείς της μηχανικής μάθησης και της όρασης του υπολογιστή επιτρέπουν τη διεξαγωγή λεπτομερών μετρήσεων που μπορούν να ανταγωνιστούν με ελεγχόμενες εργαστηριακές συνθήκες. Οι δοκιμές ακρίβειας δείχνουν ότι οι 3D αποστολές πτηνών μπορούν να εκτιμήσουν με ανοχή μόνο 3 mm.

Για τη συλλογή των δεδομένων, χρησιμοποιούνται αρκετές κάμερες ελεγχόμενες με PI Raspberry που λαμβάνουν εγγραφές βίντεο του δευτερεύοντος δευτερολέπτου. Αυτά τα βίντεο αναλύονται στη συνέχεια για να εντοπίσουν τα βασικά χαρακτηριστικά των πτηνών και να ακολουθήσουν τις κινήσεις τους. Η πλατφόρμα επιτρέπει τη μη επεμβατική συλλογή δεδομένων. Τα ζώα δεν πρέπει να πιαστούν, γεγονός που ελαχιστοποιεί τις συνέπειες για τους πληθυσμούς των ζώων.

Ανοιχτή πλατφόρμα για έρευνα

Το σύστημα 3D SOCS έχει σχεδιαστεί ως ανοιχτή πλατφόρμα. Τα σχέδια υλικού και οι αγωγοί λογισμικού είναι ελεύθερα διαθέσιμα, γεγονός που επιτρέπει ευρεία χρήση από άλλους ερευνητές. Προωθεί επίσης τις συνεργίες μεταξύ εργαστηρίου και έρευνας στον τομέα και κλείνει το χάσμα μεταξύ αυτών των δύο ερευνητικών πεδίων. Η εξέλιξη υποστηρίχθηκε από το Γερμανικό Ίδρυμα Έρευνας (DFG) και τη Γραμματεία της Ελβετίας για την Εκπαίδευση, την Έρευνα και την καινοτομία (SBFI).

Στο πλαίσιο της αυτοματοποιημένης έρευνας συμπεριφοράς, ένας αλγόριθμος ανάλυσης εικόνων αναπτύχθηκε επίσης από ερευνητές από το Ινστιτούτο Νευρο -Πληροφορικής στο Πανεπιστήμιο του Πανεπιστημίου και την ETH Ζυρίχη. Αυτός ο αλγόριθμος χρησιμοποιεί όραση με βάση τον υπολογιστή και μηχανική μάθηση για να αναγνωρίσει μεμονωμένα ζώα και να αξιολογήσει αυτόματα τις συμπεριφορές όπως η περιέργεια και ο φόβος. Αυτό θα μπορούσε να επιταχύνει σημαντικά και να βελτιώσει την ανάλυση των μελετών συμπεριφοράς προσδιορίζοντας λεπτές αλλαγές συμπεριφοράς που είναι δύσκολο να αναγνωριστούν για το ανθρώπινο μάτι.

Συνοψισμένο, το σύστημα 3D SOCS αντιπροσωπεύει σημαντική πρόοδο στην έρευνα συμπεριφοράς σε ζώα και προσφέρει νέες ευκαιρίες για την κατανόηση των πτηνών στο φυσικό περιβάλλον του. Η διαθεσιμότητα ως ανοιχτή πλατφόρμα θα μπορούσε επίσης να εμπνεύσει άλλους ερευνητές να χρησιμοποιούν την τεχνολογία στις δικές τους μελέτες.

Οι ακόλουθοι σύνδεσμοι μπορούν να καλούνται για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το 3D SOCS και τις χρησιμοποιούμενες τεχνολογίες: 3d-socs , uzh.