GlowTrack: İnsan ve Hayvan Davranışlarını Takip Etmek İçin Yapay Zekanın Gücünü Ortaya Çıkarıyoruz...

Salk bilim adamları, insan ve hayvan davranışlarını daha iyi çözünürlük ve daha çok yönlülükle izlemek için GlowTrack'i yaratıyor. 

Hareket, beynin vücudu nasıl çalıştırdığına ve kontrol ettiğine dair bir pencere sunar. Pano ve kalem gözleminden modern yapay zeka tabanlı tekniklere kadar, insan ve hayvan hareketlerinin izlenmesi uzun bir yol kat etti. Mevcut en ileri yöntemler, hareket halindeyken vücudun bazı kısımlarını otomatik olarak takip etmek için yapay zekayı kullanıyor. Bununla birlikte, bu modellerin eğitimi hala zaman alıcıdır ve araştırmacıların her vücut parçasını yüzlerce hatta binlerce kez manuel olarak işaretleme ihtiyacı nedeniyle sınırlıdır. 

GlowTrack'le tanışın 

Şimdi, Doçent Eiman Azim ve ekibi, yapay zekayı eğitmek için floresan boya işaretleyicileri kullanan, invazif olmayan bir hareket izleme yöntemi olan GlowTrack'i yarattı. GlowTrack sağlamdır, zaman tasarrufu sağlar ve yüksek çözünürlüklüdür; farenin pençesindeki tek bir rakamı veya insan elindeki yüzlerce yer işaretini takip etme kapasitesine sahiptir. 26 Eylül 2023'te Nature Communications'da yayınlanan tekniğin biyolojiden robotiğe, tıbba ve ötesine kadar uzanan uygulamaları var.

William Scandling Gelişim Kürsüsü'nün kıdemli yazarı ve sahibi Azim, "Son birkaç yılda, güçlü yapay zeka araçlarının laboratuvara getirilmesiyle davranışları izlemede bir devrim yaşandı" diyor. "Yaklaşımımız bu araçları daha çok yönlü hale getirerek laboratuvardaki çeşitli hareketleri yakalama yöntemlerimizi geliştiriyor. Hareketin daha iyi ölçülmesi, beynin davranışı nasıl kontrol ettiği konusunda bize daha iyi bir fikir verir ve amyotrofik lateral skleroz (ALS) ve Parkinson hastalığı gibi hareket bozukluklarının araştırılmasına yardımcı olabilir." 

Mevcut Sınırlamaların Aşılması 

Hayvan hareketlerini yakalamaya yönelik mevcut yöntemler genellikle araştırmacıların vücut parçalarını bir bilgisayar ekranında manuel olarak ve tekrar tekrar işaretlemelerini gerektirir; bu, insan hatasına ve zaman kısıtlamalarına bağlı, zaman alıcı bir süreçtir. İnsan açıklaması, yapay zeka modelleri aldıkları sınırlı miktardaki eğitim verisine göre uzmanlaştığından, bu yöntemlerin genellikle yalnızca dar bir test ortamında kullanılabileceği anlamına gelir. Örneğin, ışık, hayvanın vücudunun yönü, kamera açısı veya başka herhangi bir faktör değişirse, model artık takip edilen vücut kısmını tanımayacaktır.

Bu sınırlamaları gidermek için araştırmacılar, hayvanın veya insan vücudunun parçalarını etiketlemek için floresan boya kullandılar. Bu "görünmez" floresan boya işaretleyicileri ile görsel olarak çeşitliliğe sahip muazzam miktarda veri hızlı bir şekilde oluşturulabilir ve insan açıklamasına gerek kalmadan yapay zeka modellerine beslenebilir. Bu sağlam veriler bir kez beslendiğinde, bu modeller çok daha çeşitli ortamlardaki hareketleri ve manuel insan etiketlemeyle elde edilmesi çok daha zor olacak bir çözünürlükte izlemek için kullanılabilir. Farklı laboratuvarlar çeşitli durumlarda vücut hareketini izlemek için aynı modelleri kullanabildiğinden, bu, çalışmalar arasında hareket verilerinin daha kolay karşılaştırılmasına kapı açar. Azim'e göre  bilimsel keşif sürecinde deneylerin karşılaştırılması ve tekrarlanabilirliği esastır . Salk biyoinformatik analisti olan baş yazar Daniel Butler, "Floresan boya işaretleyicileri mükemmel çözümdü" diyor. Bir dolarlık banknotun üzerindeki görünmez mürekkebin yalnızca istediğiniz zaman yanması gibi, floresan boya işaretleyicilerimiz de göz açıp kapayıncaya kadar açılıp kapatılabiliyor ve bu da bize çok büyük miktarda eğitim verisi oluşturma olanağı sağlıyor."

 İleriye bakmak 

Ekip gelecekte GlowTrack'in çeşitli uygulamalarını desteklemekten ve yeteneklerini hareketleri üç boyutlu olarak yeniden yapılandıran diğer izleme araçlarıyla ve bu geniş hareket veri kümelerini kalıplar için araştırabilecek analiz yaklaşımlarıyla eşleştirmekten heyecan duyuyor. Azim, "Yaklaşımımız, hareketi yakalamak ve ölçmek için daha hassas, güvenilir ve kapsamlı araçlara ihtiyaç duyan bir dizi alana fayda sağlayabilir" diyor. "Diğer bilim adamlarının ve bilim insanı olmayanların bu yöntemleri nasıl benimsediğini ve ne gibi benzersiz, öngörülemeyen uygulamaların ortaya çıkabileceğini görmek için sabırsızlanıyorum."