Tudomány
Gigászi hangyainvázió a digitális térben: 2000 rovar egy hét alatt
Egy világméretű kutatóprojekt eredményeként most 800 faj hangyájának részletes 3D digitális modellje készült el mesterséges intelligencia, robotika és szinkrotron-mikro-CT kombinációjával. Ez az interaktív ant-archívum új távlatokat nyit a biodiverzitás kutatásában, az oktatásban és akár a VR-alkalmazásokban is.
A University of Maryland és a német Karlsruhe Institute of Technology kutatói az „Antscan” projekt keretében gyűjtötték össze a világ múzeumaiból és partnerintézményeiből származó hangyapéldányokat, amelyeket etanolban tartottak fenn. A hagyományos szkennelési eljárások lassúak és költségesek: egyetlen rovar feldolgozása akár több órát is igénybe vehet.
Digitális életre keltés mikroszkóp alól
A mostani munkában a kutatók egy szinkrotron nagy energiájú röntgennyalábot és automatizált robotikát használtak, amely minden 30 másodpercben cserélte a mintákat. Ennek köszönhetően 2000 hangyát tudtak beolvasni egyetlen hét alatt, ami többéves munkát cserélt le egy rövid időszakra. A letapogatott adatok 2D képsorozatból épülnek fel, amelyeket számítógépes algoritmusok alakítanak át valósághű 3D modellekké.
A digitális hangyák nem csupán külső megjelenést mutatnak: a modellek mikrométeres felbontásban feltárják a belső anatómiai struktúrákat is, beleértve az izmokat, idegrendszert és emésztőrendszert. A projekt egyik innovatív lépése a mesterséges intelligencia alkalmazása a „pozícióbecslésre”: a nyers adatokban sok hangya természetellenes, összegubancolt pozícióban szerepelt, ezért AI segítségével alakítják át őket olyan testtartásokká, amelyek a természetben is előfordulhatnak.
A kutatás nemcsak a taxonómiai leírások megkönnyítését célozza, hanem egy nyitott elérhetőségű könyvtár létrehozását, amelyhez bárki hozzáférhet. A 3D modellek ingyenesen letölthetők, és beépített nézegetővel rendelkeznek, így kutatók, tanárok vagy akár filmesek is felhasználhatják őket. A módszer alkalmazása jelentősen lerövidítheti a biológiai sokféleség vizsgálatát, és elősegítheti a nagy adatkészletek integrálását más tudományos információkkal is.
Forrás: phys.org.com