Gyvūnų tyrimų revoliucija: Nauja 3D kamerų sistema atranda slaptą elgesį!

Gyvūnų tyrimų revoliucija: Nauja 3D kamerų sistema atranda slaptą elgesį!

Möggingen, Deutschland - „Constance“ kompetencijos klasterio „kolektyvinio elgesio“ tyrėjai sukūrė novatorišką mobiliųjų kamerų sistemą, vadinamą „3D-SOCS“ (3D sinchronizuotos lauko kamerų sistemos). Šia sistema siekia užfiksuoti išsamius duomenis apie gyvūnų elgesį jų natūralioje buveinėje. Naujoji technologija įgalina tikslią, be žymeklių 3D stebėjimą kelių kelių paukščių judesiuose ir pozose tuo pačiu metu. Ankstesni 3D sekimo metodai apsiribojo interjerais ir užfiksuotais gyvūnais, kurie smarkiai apribojo elgesio tyrimų galimybes. Naudojant 3D SOCS sistemą, dabar galima atlikti laisvos diapazono tyrimus, kurie suteikia vertingų žinių.

Sistema buvo išbandyta miške netoli Maxo Plancko elgesio biologijos instituto Möggingene. Bandymo metu atviros -AIR, paukščių reakcijoms ištirti buvo naudojami vaizdiniai dirgikliai, tokie kaip valgymo kirmėlės ir įdaryti paukščiai. Šie duomenys paskatino naujus duomenis apie regėjimo lauko naudojimą ir paukščių lateralizaciją. Be to, „3D SOCS“ suteikia galimybę ekologiškai stebėti, įvertinant paukščių kūno tūrį, kuris gali būti jų svorio apytiksliai.

Technologinės naujovės ir taikymas

„3D SOCS“ sistema buvo sukurta naudojant šiuolaikines jutiklių technologijas, tokias kaip GPS ir pasyvios atsakiklio žymės, kurios pagerina surinktų elgesio duomenų kokybę ir apimtį. Pažanga mašininio mokymosi ir kompiuterio matymo srityse leidžia atlikti išsamius matavimus, kurie gali konkuruoti su kontroliuojamomis laboratorinėmis sąlygomis. Tikslumo testai rodo, kad 3D paukščių sistemos siuntimai gali įvertinti tik 3 mm toleranciją.

Norint surinkti duomenis, naudojamos kelios „Raspberry Pi“ kontroliuojamos kameros, kuriose paimami sub-millisekundės sinchronizuoti vaizdo įrašai. Tada šie vaizdo įrašai analizuojami siekiant nustatyti pagrindinius paukščių bruožus ir siekti jų judesių. Platforma įgalina neinvazinį duomenų rinkimą. Gyvūnai neturi būti sugauti, o tai sumažina padarinius gyvūnų populiacijai.

Atvira tyrimų platforma

„3D SOCS“ sistema yra sukurta kaip atvira platforma. Aparatūros planai ir programinės įrangos vamzdynai yra laisvai prieinami, o tai leidžia plačiai naudoti kitus tyrėjus. Tai taip pat skatina laboratorinių ir lauko tyrimų sinergiją ir panaikina atotrūkį tarp šių dviejų tyrimų sričių. Plėtrą rėmė Vokietijos tyrimų fondas (DFG) ir Šveicarijos valstybinis švietimo, tyrimų ir inovacijų sekretoriatas (SBFI).

Automatinių elgesio tyrimų kontekste taip pat sukūrė Vaizdo analizės algoritmą, iš Universiteto universiteto ir Eth Ciuricho Neuroinformatikos instituto tyrėjai. Šis algoritmas naudoja kompiuterių pagrįstą regėjimą ir mašininį mokymąsi atpažinti atskirus gyvūnus ir automatiškai įvertinti elgesį, pavyzdžiui, smalsumą ir baimę. Tai galėtų žymiai paspartinti ir pagerinti elgesio tyrimų analizę nustatant subtilius elgesio pokyčius, kuriuos sunku atpažinti dėl žmogaus akies.

Apibendrinta, 3D SOCS sistema rodo didelę pažangą atliekant gyvūnų elgsenos tyrimus ir suteikia naujų galimybių suprasti paukščius natūralioje buveinėje. Prieinamumas kaip atvira platforma taip pat galėtų paskatinti kitus tyrėjus naudoti šią technologiją savo tyrimuose.

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