Suche
Mein Konto
Revoluce ve výzkumu zvířat: Mobilní kamery odhalují chování ptáků!
Vědci z univerzity v Kostnici vyvíjejí inovativní kamerový systém pro výzkum chování volně žijících ptáků pomocí 3D-SOCS.
Revoluce ve výzkumu zvířat: Mobilní kamery odhalují chování ptáků!
Výzkumníci z Konstanz Cluster of Excellence „Collective Behavior“ vyvinuli inovativní mobilní kamerový systém nazvaný „3D-SOCS“. Tento systém je navržen tak, aby zachycoval detailní data o chování zvířat v jejich přirozeném prostředí a umožňuje přesné, bezznačkové 3D sledování pozic a pohybů více ptáků současně. Doposud se 3D sledování většinou zaměřovalo na vnitřní prostory nebo zvířata v zajetí. Nový systém byl publikován v renomovaném časopise Methods in Ecology and Evolution a představuje pokrok ve výzkumu chování zvířat.
K použití 3D-SOCS došlo v lese poblíž Institutu Maxe Plancka pro behaviorální biologii v Möggingenu. Během terénního experimentu byly prezentovány vizuální podněty, jako jsou mouční červi a vycpaní ptáci, aby bylo možné pozorovat reakce ptáků. Získaná data umožňují vyvodit závěry o využití zorného pole a lateralizaci ptáků. Systém lze také použít k odhadu tělesného objemu zvířat, který slouží jako aproximace jejich hmotnosti. Zvláště pozoruhodné je, že sběr dat je neinvazivní, což znamená, že zvířata nemusí být odchycena.
Technologické inovace a ekologický monitoring
Systém 3D SOCS představuje otevřenou platformu. Hardwarové plány a softwarové kanály jsou veřejně dostupné, což umožňuje široké vědecké komunitě používat technologii. Tento systém podporuje synergie mezi laboratorním a terénním výzkumem a uzavírá mezeru mezi kontrolovanými studiemi a ekologicky platnými terénními pozorováními. Je financován německou výzkumnou nadací (DFG) a švýcarským státním sekretariátem pro vzdělávání, výzkum a inovace (SERI) a je napájen bateriemi, takže je určen pro použití v terénu.
Autoři základní studie, včetně Michaela Chimenta a Alexe Hoi Hang Chana, si kladou za cíl shromáždit velké soubory údajů o chování divokých zvířat v přirozených stanovištích. Použitím nejmodernějších senzorových technologií, jako je GPS a pasivní transpondérové značky, se kvalita a rozsah dat o chování výrazně zlepšila. Pokroky v oblasti strojového učení a počítačového vidění umožňují obzvláště přesná měření, která mohou konkurovat řízeným laboratorním podmínkám.
Role algoritmů analýzy obrazu
Kromě vývoje v Kostnici vytvořili vědci z Univerzitního institutu pro neuroinformatiku a ETH Zurich algoritmus analýzy obrazu pro automatizaci analýzy videozáznamů v behaviorálních studiích. Tento algoritmus využívá počítačové vidění a strojové učení k rozlišení jednotlivých zvířat a detekci chování, jako je zvědavost a strach. Zvláštní předností algoritmu je rychlé a automatické vyhodnocování videozáznamů, které zvyšuje reprodukovatelnost a platnost výsledků výzkumu.
Metoda byla trénována pomocí videozáznamů myší i makaků, ale je univerzálně použitelná. Od monitorování abnormálního chování v chovu zvířat až po analýzu komplexních sociálních interakcí ve zvířecích komunitách má tento algoritmus široké uplatnění. Společně se Zurich Zoo má tato iniciativa za cíl zlepšit chov zvířat a zavést automatizovaný behaviorální výzkum. Profesor ETH Yanik plánuje použít tuto techniku ve svém výzkumu imitačního učení.
Pokroky těchto technologií by mohly významně přispět k prohloubení našeho chápání chování zvířat ve volné přírodě a tím i zlepšení základny pro ochranu a zachování ohrožených druhů.