Revolúcia vo výskume zvierat: Nový 3D kamerový systém objavuje tajné správanie!

Revolúcia vo výskume zvierat: Nový 3D kamerový systém objavuje tajné správanie!

Möggingen, Deutschland - Vedci Constance Cluster of Excellence „Kolektívne správanie“ vyvinuli inovatívny mobilný kamerový systém s názvom „3D-SOC“ (3D synchronizované vonkajšie kamerové systémy). Cieľom tohto systému je zachytiť podrobné údaje o správaní zvierat v ich prirodzenom prostredí. Nová technológia umožňuje presné, Markerless 3D sledovanie pohybov a pozícií niekoľkých vtákov súčasne. Predchádzajúce metódy sledovania 3D boli obmedzené na interiéry a zachytené zvieratá, ktoré vážne obmedzili možnosti výskumu správania. V systéme 3D SOCS je možné teraz vykonať štúdie voľného výbehu, ktoré poskytujú cenné znalosti.

Systém bol testovaný v lese v blízkosti Inštitútu behaviorálnej biológie Max Planck v Möggingene. Počas pokusu o otvorenie sa na skúmanie reakcií vtákov použili vizuálne stimuly, ako sú jedlá a vypchaté vtáky. Tieto údaje viedli k novým zisteniam o používaní zorného poľa a lateralizácie u vtákov. Okrem toho 3D SOC ponúka možnosť ekologického monitorovania odhadom objemu tela vtákov, ktoré môžu slúžiť ako aproximácia pre ich hmotnosť.

Technologická inovácia a aplikácia

Systém 3D SOCS bol vyvinutý pomocou moderných senzorových technológií, ako sú GPS a pasívne značky transpondéra, ktoré zlepšujú kvalitu a rozsah zozbieraných behaviorálnych údajov. Pokroky v oblasti strojového učenia a počítačového videnia umožňujú vykonanie podrobných meraní, ktoré môžu konkurovať kontrolovaným laboratórnym podmienkam. Testy presnosti ukazujú, že systémy 3D pošty vtákov môžu odhadnúť s toleranciou iba 3 mm.

Na zhromažďovanie údajov sa používa niekoľko fotoaparátov ovládaných Raspberry Pi, ktoré užívajú videozáznamy submilisekonizovaného synchronizovaného. Tieto videá sa potom analyzujú s cieľom identifikovať kľúčové vlastnosti vtákov a na vykonávanie ich pohybu. Platforma umožňuje neinvazívny zber údajov. Zvieratá sa nemusia chytiť, čo minimalizuje dôsledky pre populáciu zvierat.

Otvorená platforma pre výskum

Systém 3D SOCS je navrhnutý ako otvorená platforma. Hardvérové ​​plány a softvérové ​​potrubia sú voľne dostupné, čo umožňuje široké použitie ostatnými vedcami. Podporuje tiež synergie medzi laboratórnym a terénnym výskumom a uzatvára priepasť medzi týmito dvoma výskumnými oblasťami. Vývoj bol podporený nemeckou výskumnou nadáciou (DFG) a Švajčiarskym štátnym sekretariátom pre vzdelávanie, výskum a inovácie (SBFI).

V kontexte automatizovaného behaviorálneho výskumu bol algoritmus analýzy obrazu vyvinutý aj vedcov z Inštitútu pre neuroinformatiku na univerzite univerzity a ETH Zürich. Tento algoritmus využíva počítačové videnie a strojové učenie na rozpoznávanie jednotlivých zvierat a automatické vyhodnotenie správania, ako je zvedavosť a strach. To by mohlo významne urýchliť a zlepšiť analýzu štúdií správania identifikáciou jemných zmien správania, ktoré je ťažké rozpoznať pre ľudské oko.

Zhrnutý, systém 3D SOCS predstavuje významný pokrok vo výskume správania zvierat a ponúka nové príležitosti na pochopenie vtákov v jeho prirodzenom prostredí. Dostupnosť ako otvorenej platformy by mohla inšpirovať aj ostatných výskumných pracovníkov, aby túto technológiu používali vo svojich vlastných štúdiách.

Nasledujúce odkazy možno vyzvať na ďalšie informácie o 3D SoCs a použitých technológiách: University of University of Konstan-leiz " , 3D-Socs , uzh.