Исследователи оцифруют пыльцу из 18 000 видов растений

Команда исследователей из Смитсоновского института тропических исследований, оцифровывает изображения пыльцы из более чем 18 000 видов растений из тропиков. Работа есть опубликовано в журнале Растения, люди, планетаПолем

Эти изображения используются для обучения модели машинного обучения для идентификации пыльцевых зерен, работа, которая обычно занимает сотни часов микроскопии экспертами пыльцы. Изображения также сделают возможным широкий спектр новых анализов пыльцы. База данных, называемая Pollengeo, будет бесплатной онлайн.

Смитсоновская коллекция пыльцы, размещенная в Смитсоновском институте тропических исследований (STRI), и Национальный музей естественной истории Смитсоновского института содержит более 18 000 видов, что делает его одной из крупнейших коллекций пыльцы в мире.

Справочные базы данных пыльцы, такие как Pollengeo, могут потенциально выполнять множество функций во многих областях науки и медицины. Например, быстрая и точная идентификация пыльцы может помочь диагностировать аллергию на пыльцу, точную, где одежда в Преступление место Пришли, помогите выяснить, как древние леса отреагировали на изменение климата и дату углеводородов.

Значение пыльцы в палеонтологии вытекает из ее долговечности – с некоторыми пыльцевыми зернами, которые длится сотни миллионов лет, предлагая окно в историю Земли, которое точно как во времени, так и в пространстве. Кроме того, пыльца каждого вида растений уникальна и отличается от других видов.

Ранее специалисты идентифицировали зерна пыльцы по одному под микроскопом, используя иллюстрированные справочники в качестве ссылки. Этот процесс является очень трудоемким и может быть особенно сложным в тропиках, где есть тысячи видов растений, многие из них еще не идентифицированы. Также сложно идентифицировать пыльцу в древних слоях породы, потому что многие виды растений, которые производили пыльцу, в настоящее время вымерли.

Чтобы решить эти проблемы, более 30 исследователей и студентов в Стри во главе с палинологом штаба Карлосом Харамильо оцифровывают всю палинологическую коллекцию Смитсоновского института; Они загружают более 40 миллионов фотографий пыльцевых зерен от известных виды растений Чтобы создать массивную базу данных. Этот набор данных будет использоваться для обучения моделей ИИ для помощи пыльце.

Большинство образцов вытекают из палинологической коллекции Грэма, пожертвованной в STRI в 2008 году, в которой содержится около 18 000 видов в основном тропической пыльцы на более чем 23 000 слайдах микроскопа, каждый из которых сопровождается индексной картой, которая описывает образец. Около 100 добровольцев, работающих через Смитсоновский центр транскрипции, помогли ввести информацию из карт в базу данных.

Коллекция также включает в себя коллекцию Joan Nowicke, коллекцию Barro Colorado Island от Дейва Рубика и Энрике Морено, коллекция Amazon, созданная Полом Коллинво, и коллекция Sian Ka’an, которая содержит 650 видов из юго -восточной части Мексики. Кроме того, было отсканировано приблизительно 1000 образцов ископаемой пыльцы Музейные коллекции в Национальном музее естественной истории.

Обучение модели искусственного интеллекта для использования этой огромной базы данных для определения образцов требует сотрудничества между экспертами в ряде областей, от ботаники до компьютерных наук. Доцент Суранги Паньясена из Университета Иллинойса Урбана-Шампейн строит среду ИИ.

Команда Jaramillo является частью транс-амазонского проекта бурения, крупномасштабного проекта с использованием пыльцы в буровых ядрах со всей Амазонки, чтобы понять историю леса. Этот проект включает исследователей из нескольких учреждений, таких как федеральный дето -Гросу Университета и Федеральный Акр Университета, как в Бразилии, так и в Открытом университете.

Доступность Pollengeo и других онлайн -баз данных пыльцы преобразует идентификацию пыльцы из одиночной деятельности, стоящей за микроскопом в цифровой и универсальный процесс.

Андрес Диас представил Вебинар на испанском языке о процессе оцифровки 40 миллионов пыльца изображения