ИИ помогает расшифровать загадочные следы динозавров

След динозавра юрского периода с острова Скай, Шотландия, показанный в 5-миллиметровых контурах с фотограмметрической модели. Автор: Тон Блейксли.

Новое приложение, работающее на основе искусственного интеллекта (ИИ), может помочь учёным и широкой публике идентифицировать следы динозавров, оставленные миллионы лет назад, сообщается в исследовании.

Десятилетиями палеонтологи ломали голову над многочисленными древними следами динозавров, задаваясь вопросом: были ли они оставлены свирепыми хищниками, мирными травоядными или даже ранними видами птиц?

Теперь исследователи и энтузиасты динозавров могут загрузить изображение или набросок следа динозавра со своего смартфона в приложение DinoTracker и мгновенно получить анализ.

Сложности идентификации следов динозавров

Окаменелые следы динозавров являются важным индикатором доисторической жизни, но предыдущие исследования показали, что их интерпретация печально известна своей сложностью.

Традиционные методы требовали от исследователей ручного составления компьютерных наборов данных, в которых конкретные следы приписывались конкретным динозаврам, что могло приводить к субъективным ошибкам, отмечают эксперты.

Как работает приложение на основе ИИ

Исследователи под руководством научного центра Helmholtz-Zentrum в Берлине в партнёрстве с Эдинбургским университетом использовали передовые алгоритмы, чтобы научить компьютеры самостоятельно распознавать вариации формы следов динозавров. Исследование опубликовано в журнале PNAS.

Их модель ИИ обучалась на почти 2000 окаменелых отпечатков, а также на миллионах дополнительных вариаций, имитирующих реалистичные изменения, такие как сжатие и смещение краёв.

Она определила восемь ключевых особенностей вариаций следов, включая разброс пальцев, положение пятки, площадь контакта стопы с землёй и распределение веса на разные части стопы.

Распознав вариации, модель смогла предсказать, какой динозавр оставил следы, сравнивая их с существующими окаменелыми отпечатками.

Алгоритм достиг примерно 90% согласия с классификациями, сделанными экспертами-людьми, даже для спорных видов.

Новые данные об эволюции динозавров и птиц

Самое интригующее, что нейросеть обнаружила, что несколько следов динозавров, оставленных более 200 миллионов лет назад, имеют поразительное сходство с вымершими и современными птицами.

Это говорит о том, что птицы могли появиться на десятки миллионов лет раньше, чем считалось ранее, или, альтернативно, что у некоторых примитивных динозавров были стопы, которые по случайному совпадению в высокой степени напоминали птичьи, утверждает команда.

Система также указала, что некоторые давно загадочные следы с острова Скай в Шотландии, отпечатавшиеся на илистом берегу лагуны около 170 миллионов лет назад, могли быть оставлены одними из древнейших родственников утконосых динозавров, известных в мире.

Значение для палеонтологии и образования

Исследование открывает новые возможности для понимания того, как динозавры жили и перемещались по Земле, и даёт каждому возможность стать собственным исследователем окаменелых следов.

Доктор Грегор Хартманн из научного центра Helmholtz-Zentrum заявил:

«Наш метод предоставляет объективный способ распознавания вариаций в следах и проверки гипотез об их создателях. Это отличный инструмент для исследований, образования и даже полевых работ».

Профессор Стив Брусатт, личный профессор палеонтологии и эволюции Школы наук о Земле, сказал:

«Это исследование — захватывающий вклад в палеонтологию и объективный, основанный на данных способ классификации следов динозавров — то, что ставило экспертов в тупик более века.

Оно открывает захватывающие новые возможности для понимания того, как эти невероятные животные жили и двигались, и когда впервые эволюционировали основные группы, такие как птицы. Эта компьютерная сеть, возможно, идентифицировала самых древних птиц в мире, что, я считаю, является фантастическим и плодотворным применением ИИ».

Источник: University of Edinburgh