Revolucija u istraživanju životinja: Novi sustav 3D kamera otkriva tajno ponašanje!

Revolucija u istraživanju životinja: Novi sustav 3D kamera otkriva tajno ponašanje!

Möggingen, Deutschland - Istraživači Constance Cluster of Excellence "Kolektivno ponašanje" razvili su inovativni sustav mobilnih kamera nazvan "3D-SOCS" (3D sinkronizirani sustavi za vanjske kamere). Ovaj sustav ima za cilj uhvatiti detaljne podatke o ponašanju životinja u njihovom prirodnom staništu. Nova tehnologija omogućuje precizno, bez markera 3D praćenja pokreta i položaja nekoliko ptica istovremeno. Prethodne metode 3D praćenja bile su ograničene na interijere i zarobljene životinje, što je ozbiljno ograničilo mogućnosti istraživanja u ponašanju. S 3D SOCS sustavom sada se mogu provesti studije slobodnog uzgoja koje pružaju dragocjeno znanje.

Sustav je testiran u šumi u blizini Instituta Max Planck za biologiju ponašanja u Möggingenu. Tijekom pokušaja na otvorenom, vizualni podražaji poput obroka i punjenih ptica korišteni su za ispitivanje reakcija ptica. Ti su podaci doveli do novih nalaza o korištenju vidnog polja i lateralizacije kod ptica. Pored toga, 3D SOCS nudi mogućnost ekološkog praćenja procjenom volumena tijela ptica, što može poslužiti kao aproksimacija za njihovu težinu.

Tehnološka inovacija i primjena

3D SOCS sustav razvijen je korištenjem modernih senzorskih tehnologija kao što su GPS i pasivne transponder oznake koje poboljšavaju kvalitetu i opseg prikupljenih podataka o ponašanju. Napredak u područjima strojnog učenja i računalnog vida omogućava provedbu detaljnih mjerenja koja se mogu natjecati s kontroliranim laboratorijskim uvjetima. Testovi točnosti pokazuju da sustav 3D pošiljke ptica može procijeniti tolerancijom samo 3 mm.

Za prikupljanje podataka koristi se nekoliko kamera s Raspberry PI-om koji uzimaju video snimke s podmilisekundom-sinhroniziranim. Ti se videozapisi zatim analiziraju kako bi se identificirale ključne značajke ptica i slijedili njihove pokrete. Platforma omogućuje neinvazivno prikupljanje podataka. Životinje ne moraju biti uhvaćene, što minimizira posljedice za životinjsku populaciju.

Otvorena platforma za istraživanje

3D SOCS sustav dizajniran je kao otvorena platforma. Hardverski planovi i softverski cjevovodi slobodno su dostupni, što omogućava široku upotrebu drugih istraživača. Također promiče sinergiju između laboratorijskih i terenskih istraživanja i zatvara jaz između ova dva istraživačka područja. Razvoj su podržali Njemačka zaklada za istraživanje (DFG) i Swiss State Tajništvo za obrazovanje, istraživanje i inovacije (SBFI).

U kontekstu automatiziranih istraživanja ponašanja, algoritam analize slike također je razvio istraživači Instituta za neuroinformatiku na Sveučilištu Sveučilišta i ETH Zurich. Ovaj algoritam koristi računalno viđenje i strojno učenje za prepoznavanje pojedinih životinja i automatski procjenjuju ponašanja poput znatiželje i straha. To bi moglo značajno ubrzati i poboljšati analizu studija ponašanja identificiranjem suptilnih promjena u ponašanju koje je teško prepoznati za ljudsko oko.

Sažeto, 3D SOCS sustav predstavlja značajan napredak u istraživanju ponašanja životinja i nudi nove mogućnosti za razumijevanje ptica u svom prirodnom staništu. Dostupnost kao otvorena platforma mogla bi također potaknuti ostale istraživače da koriste tehnologiju u vlastitim studijama.

The following links can be called up for further information on 3D SoCs and the technologies used: University of Konstanz , 3d-ssocs ,