Как же приложение отслеживает диких и коварных росомах
Экологам, изучающим росомаху – хищников среднего размера, обитающих в северных лесах и арктических тундрах Северной Америки, на северных континентах Европы и на севере России – приложение, которое вы найдете в смартфоне, предлагает беспрецедентную возможность увидеть, как эти животные себя ведут.
Двадцать пять лет назад единственной доступной технологией для изучения поведения дикой росомахи были ошейники, которые посылали радиосигнал, показывающий местонахождение животного. Биологам повезет найти животное с ошейником 50 раз в год, а на самом деле они увидят животное лишь несколько раз.
Сегодня мы можем прикрепить к животному ошейник такого же веса и в течение нескольких месяцев подряд знать, что это существо делает каждую секунду каждого дня. За это можно поблагодарить трехосный акселерометр.
Несмотря на то, что название звучит довольно непонятно и похоже на футуристический космический корабль, трехосный акселерометр можно найти во многих потребительских устройствах. Смартфоны, часы для упражнений и мониторы состояния здоровья используют акселерометры для количественной оценки повседневной активности, оценивая движение в трех направлениях и сохраняя данные с течением времени.
Простые акселерометры различают, когда мы отдыхаем, и когда мы тренируемся (и, возможно, подталкивают нас немного больше двигаться). Более сложные акселерометры могут различать определенные виды деятельности. Вы когда-нибудь задумывались, как Nintendo Wii узнает, что вы бьете по виртуальному теннисному мячу? Это акселерометр. Или как ваш смартфон знает, сколько шагов вы делаете, или когда вы ведете машину? И снова акселерометр.
Эта технология также представляет собой новый захватывающий инструмент для специалистов по дикой природе. Обычно мы получаем лишь краткие сведения о жизни диких животных, особенно таких неуловимых, как росомахи. Теперь мы можем прикрепить к ним инструмент – своего рода миниатюрный смартфон, если хотите – способный постоянно отслеживать их поведение в течение нескольких месяцев.
Адаптировать использование акселерометра для людей к дикой природе было непросто. Как получить устройство, которое распознает, когда росомаха разрывает карибу, а не просто гуляет по арктической тундре? В приложениях для людей трехосный акселерометр «учится» распознавать такие действия, как ходьба, танцы или упражнения, которые затем можно применить к приложению для смартфона или пульту Wii.
Мы обнаружили, что параллельные алгоритмы могут быть созданы для дикой природы с помощью зоологических парков, как мы описываем в нашем исследовании, подробно описанном в ноябрьском номере журнала. Экологическая информатика. Та же технология, которая позволила разработчикам мобильных устройств обучать смартфоны с использованием данных, полученных от людей, позволила нам обучить акселерометры распознавать поведение диких росомах на основе наблюдений за животными в неволе.
В течение двух недель мы наблюдали за тремя росомахами, оснащенными трехосными акселерометрами, в Nordens Ark, парке дикой природы в Бохуслене, Швеция, посвященном сохранению исчезающих и находящихся под угрозой исчезновения видов. Каждый день мы записывали время и продолжительность различного поведения росомахи. Затем мы извлекли данные акселерометра в лаборатории и создали алгоритм, связывающий данные с такими действиями, как бег, отдых, уход за телом и прием пищи, и это лишь некоторые из них.
Самое интересное – применить все это к росомахам в дикой природе. Для этого мы оснастили семь росомах на арктической Аляске ошейниками GPS и акселерометрами примерно на три месяца. Чтобы воротники в конечном итоге выпали, мы прикрепили их «гниющими» полосками, которые с течением времени постоянно портятся. Когда мы восстановили инструменты, мы применили разработанный алгоритм к этим диким росомахам, открыв нам беспрецедентное окно в их жизнь.
Мы все еще работаем со всеми данными, но мы уже узнали, что росомахи обычно любят отдыхать поздно днем и вечером, начиная патрулирование около полуночи. Мы также начали изучать, насколько они бдительны (сколько времени они проводят, сканируя свое окружение) в различных условиях, что является важным методом выживания для животных, на которых иногда охотятся и убивают волки. Эти данные могут также выявить влияние изменения климата и инфраструктуры человека на поведение росомахи.
В будущем наша способность учиться на трехосных акселерометрах, вероятно, будет только расти, чему способствуют новые разработки для использования в интеллектуальных устройствах и домашних развлечениях. Итак, в следующий раз, когда вы загрузите последнее предложение из магазина приложений, помните, что вы, возможно, уже знакомитесь с новой замечательной технологией сохранения.
В нашем Telegram‑канале вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
