人工智能可以帮助生物学家对微小生物进行分类

2021年6月7日14:47:55 发表评论 127

随着世界各地生物多样性的下降,研究人员迫切希望对地球上所​​有的昆虫和其他无脊椎动物进行编目,这些昆虫和其他无脊椎动物占了尚未命名的 900 万种物种中的 90%。为此,科学家们通常要在实验室里长时间地整理他们收集的标本。

人工智能可以帮助生物学家对微小生物进行分类

输入 DiversityScanner。该方法涉及一个机器人,它一次一个地从托盘中取出单个昆虫和其他小生物并拍摄它们。然后,计算机使用一种称为机器学习的人工智能将每个人的腿、触角和其他特征与已知样本进行比较。

然后该技术在图像上施加颜色代码或热图(见上文)。颜色越暖,比如红色,计算机程序就越依赖那个身体部位来判断它是哪种昆虫。这张热图使研究人员可以更轻松地检查身份,以了解程序的“思想”过程。

然后机器人将每只昆虫移动到一个有 96 个小孔的盘子里,准备这些样本进行 DNA 测序。由此产生的物种识别序列——“DNA 条形码”——与所有编目标本的数据库中的图像相关联。

该技术的设计者在发布到预印本服务器 bioRxiv 的一项研究中报告说,虽然不如人类专家那么好,但该方法在91% 的时间内准确地对昆虫进行了分类。他们指出,随着更多样本被添加到数据库中,这种准确性将会提高。

研究人员已公开提供该技术的软件和 3D 打印计划。而且,正如科学家在第二份预印本中所描述的那样,他们简化了测序步骤和软件,以便发展中国家和小型组织可以利用它——一次 96 只昆虫。

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