Sztuczna inteligencja śledzi rzadkie zachowania ptaków! Czy da to przełom w nauce?

Obserwacja zachowań zwierząt pozwala ujawnić ważne aspekty ich biologii i ekologii, jednak wymaga to wiele czasu i cierpliwości.

Takuya Maekawa i jego współpracownicy z uniwersytetu w Osace starali się zastosować mocowane na ciele zwierząt urządzenia śledzące, aby uchwycić rzadkie zachowania na potrzeby badań. Ponieważ ze względu na ograniczoną pojemność baterii rejestratory wideo przenoszone przez zwierzęta mogą uwiecznić tylko kilka godzin materiału wideo, kluczowym wyzwaniem jest podjęcie decyzji, kiedy nagrywać.

Japońscy naukowcy stworzyli program sztucznej inteligencji, umożliwiający urządzeniu „uczenie się bez nadzoru”, aby automatycznie wykrywać i rejestrować rzadkie zachowania. Najpierw przeszkolono program w wykrywaniu nietypowych danych z akcelerometru i dotyczących głębokości wody, pochodzących od ptaków morskich, aby automatycznie określić, kiedy ma miejsce nietypowe zachowanie.

Następnie program wykorzystano do stworzenia usprawnionych detektorów do analizy danych z akcelerometru i dotyczących głębokości wody — które mieszczą się w mikrojednostce sterującej w rejestratorze o ograniczonej pamięci i mocy obliczeniowej. Detektory włączają kamerę wideo, gdy wystąpi rzadkie zachowanie. Całe urządzenie (bio-logger) zawiera kamerę wideo, trójosiowy czujnik przyspieszenia, moduł GPS, czujnik ciśnienia wody, termometr, magnetometr i iluminometr. I waży tylko 23 gramy. To mniej niż 5 proc. masy ciała burzyka prążkowanego (Calonectris leucomelas), którego życie naukowcy chcieli zbadać.

W badaniach terenowych przeprowadzonych w 2022 r. autorzy założyli bio-loggery 18 ptakom. Detektory rzadkich zachowań wykorzystujące przyspieszenie zarejestrowały filmy przedstawiające energiczne potrząsanie głową na początku lotu, które - według hipotezy autorów - może służyć do usuwania z gruczołów solnych nosa płynów i innych materiałów zewnętrznych w celu zwiększenia późniejszej wydajności lotu.

Głęboko działające detektory rzadkich zachowań zarejestrowały 50 minut aktywnego połowu ryb, w tym wstępne podglądanie pod wodą przed nurkowaniem, co niezbyt często jest wychwytywane przez kamerę. Zdaniem autorów bio-loggery wyposażone w sztuczną inteligencję można stosować w przypadku różnych gatunków w celu rejestrowania wielu wyjątkowych momentów, w tym rytuałów godowych w głębinach morskich, strategii polowań stosowanych w przypadku rzadkich ofiar oraz przyczyn śmierci dzikich zwierząt.

Źródło: https://academic.oup.com/pnasnexus/article/3/1/pgad447/7517476