Revolūcija dzīvnieku izpētē: jauna 3D kameru sistēma atklāj slepenu izturēšanos!

Revolūcija dzīvnieku izpētē: jauna 3D kameru sistēma atklāj slepenu izturēšanos!

Möggingen, Deutschland - Konstances izcilības klastera "kolektīvās uzvedības" pētnieki ir izstrādājuši novatorisku mobilo kameru sistēmu ar nosaukumu "3D-SOCS" (3D sinhronizētas āra kameru sistēmas). Šīs sistēmas mērķis ir iegūt detalizētus datus par dzīvnieku izturēšanos dabiskajā dzīvotnē. Jaunā tehnoloģija ļauj vienlaikus precīzi, bez marķieriem 3D izsekot vairāku putnu kustību un pozu. Iepriekšējās 3D izsekošanas metodes aprobežojās ar interjeru un sagūstītajiem dzīvniekiem, kas nopietni ierobežoja uzvedības pētījumu iespējas. Izmantojot 3D SOCS sistēmu, tagad var veikt bezmaksas diapazona pētījumus, kas nodrošina vērtīgas zināšanas.

Sistēma tika pārbaudīta mežā netālu no Maksa Planka uzvedības bioloģijas institūta Möggingenā. Atvērtā mēģinājuma laikā, lai pārbaudītu putnu reakciju, tika izmantoti vizuāli stimuli, piemēram, miltu tārpi un pildīti putni. Šie dati noveda pie jauniem atklājumiem par redzes lauka izmantošanu un putnu lateralizāciju. Turklāt 3D SOCS piedāvā ekoloģiskas uzraudzības iespēju, novērtējot putnu ķermeņa daudzumu, kas var kalpot kā tuvinājums to svaram.

Tehnoloģiskais jauninājums un lietojums

3D SOCS sistēma tika izstrādāta, izmantojot mūsdienu sensoru tehnoloģijas, piemēram, GPS un pasīvos retranslatoru tagus, kas uzlabo savākto uzvedības datu kvalitāti un apjomu. Mašīnmācīšanās un datora redzes jomu sasniegumi ļauj veikt detalizētus mērījumus, kas var konkurēt ar kontrolētiem laboratorijas apstākļiem. Precizitātes testi rāda, ka putnu 3D sūtījumu sistēma var novērtēt ar toleranci tikai 3 mm.

Lai apkopotu datus, tiek izmantotas vairākas aveņu PI kontrolētas kameras, kas ņem apakšmilisekundes sinhronizētus video ierakstus. Pēc tam šie videoklipi tiek analizēti, lai identificētu putnu galvenās iezīmes un veiktu viņu kustības. Platforma nodrošina neinvazīvu datu vākšanu. Dzīvnieki nav jānoķer, kas samazina dzīvnieku populācijas sekas.

Atvērta platforma pētniecībai

3D SOCS sistēma ir veidota kā atvērta platforma. Aparatūras plāni un programmatūras cauruļvadi ir brīvi pieejami, kas ļauj plaši izmantot citu pētnieku. Tas arī veicina sinerģiju starp laboratorijas un lauka pētījumu un aizver plaisu starp šīm divām pētniecības jomām. Attīstību atbalstīja Vācijas Pētniecības fonds (DFG) un Šveices štata sekretariāts izglītības, pētniecības un inovāciju sekretārijam (SBFI).

Automatizētu uzvedības pētījumu kontekstā attēlu analīzes algoritmu izstrādāja arī pētnieki no Universitātes Universitātes Neiroinformātikas institūta un ETH Cīrihes. Šis algoritms izmanto datoru balstītu redzi un mašīnu apguvi, lai atpazītu atsevišķus dzīvniekus un automātiski novērtētu tādu izturēšanos kā zinātkāre un bailes. Tas varētu ievērojami paātrināt un uzlabot uzvedības pētījumu analīzi, identificējot smalkas uzvedības izmaiņas, kuras ir grūti atpazīt cilvēka acij.

Apkopots, 3D SOCS sistēma atspoguļo ievērojamu progresu dzīvnieku uzvedības izpētē un piedāvā jaunas iespējas, lai izprastu putnus dabiskajā dzīvotnē. Pieejamība kā atvērta platforma varētu arī iedvesmot citus pētniekus izmantot tehnoloģiju savos pētījumos.

Var izsaukt šādas saites, lai iegūtu papildinformāciju par 3D SOC un izmantotajām tehnoloģijām: 3d-socs , uzh.