Revolucija v raziskavah živali: nov sistem 3D kamere odkrije skrivno vedenje!

Revolucija v raziskavah živali: nov sistem 3D kamere odkrije skrivno vedenje!

Möggingen, Deutschland - Raziskovalci Constance grozda odličnosti "kolektivno vedenje" so razvili inovativen sistem mobilnih kamer, imenovan "3D-SOCS" (3D sinhronizirani sistemi zunanjih kamer). Cilj tega sistema je zajeti podrobne podatke o obnašanju živali v njihovem naravnem habitatu. Nova tehnologija omogoča natančno, brez označevalnega 3D sledenja gibov in drže več ptic hkrati. Prejšnje metode 3D sledenja so bile omejene na notranjost in ujete živali, kar je močno omejevalo možnosti vedenjskih raziskav. S sistemom 3D SOCS je zdaj mogoče izvesti študije na prostem, ki zagotavljajo dragoceno znanje.

Sistem je bil preizkušen v gozdu v bližini Inštituta Max Planck za vedenjsko biologijo v Möggingenu. Med poskusom odprtega zraka so bili za preučevanje reakcij ptic uporabljeni vizualni dražljaji, kot so obroki in polnjene ptice. Ti podatki so privedli do novih ugotovitev o uporabi vidnega polja in lateralizacije pri pticah. Poleg tega 3D SOCS ponuja možnost ekološkega spremljanja z oceno volumna telesa ptic, ki lahko služijo kot približek njihove teže.

tehnološka inovacija in uporaba

Sistem 3D SOCS je bil razvit z uporabo sodobnih senzorskih tehnologij, kot so GPS in pasivne oznake za odzivo, ki izboljšujejo kakovost in obseg zbranih vedenjskih podatkov. Napredek na področju strojnega učenja in računalniškega vida omogoča izvedbo podrobnih meritev, ki lahko konkurirajo nadzorovanim laboratorijskim pogojem. Testi natančnosti kažejo, da lahko sistemska 3D pošta ptic oceni s toleranco le 3 mm.

Za zbiranje podatkov se uporablja več kamer, ki jih nadzorujejo malini, ki nadzorujejo video posnetke, ki prevzamejo submilisekund-sinhronizirane video posnetke. Te videoposnetke se nato analizirajo tako, da prepoznajo ključne značilnosti ptic in za svoje gibanje. Platforma omogoča neinvazivno zbiranje podatkov. Živali ni treba ujeti, kar zmanjšuje posledice za populacijo živali.

Odprta platforma za raziskave

Sistem 3D SOCS je zasnovan kot odprta platforma. Strojni načrti in programski cevovodi so prosto dostopni, kar omogoča široko uporabo drugih raziskovalcev. Prav tako spodbuja sinergije med laboratorijskimi in terenskimi raziskavami ter zapre vrzel med tema dvema raziskovalnima področjem. Razvoj sta podprla nemška raziskovalna fundacija (DFG) in švicarski državni sekretariat za izobraževanje, raziskave in inovacije (SBFI).

V okviru avtomatiziranih vedenjskih raziskav so algoritem analize slik razvili tudi raziskovalci z Inštituta za nevroinformatiko na Univerzi na univerzi in Eth Zürich. Ta algoritem uporablja računalniško osnovi vid in strojno učenje, da prepozna posamezne živali in samodejno oceni vedenja, kot sta radovednost in strah. To bi lahko znatno pospešilo in izboljšalo analizo vedenjskih študij z identifikacijo subtilnih vedenjskih sprememb, ki jih je težko prepoznati za človeško oko.

Povzet sistem 3D SOCS predstavlja pomemben napredek pri raziskavah vedenja živali in ponuja nove priložnosti za razumevanje ptic v svojem naravnem habitatu. Razpoložljivost kot odprta platforma bi lahko navdihnila tudi druge raziskovalce za uporabo tehnologije v lastnih študijah.

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