Hledat drobné fosilie na snímcích pořízených z oběžné dráhy? Na první pohled absurdní myšlenka má racionální základ. Bystré oko paleontologa v terénu sice nic nenahradí, ale analýza satelitních dat může vytipovat lokality, na nichž zkameněliny hledat. A počítač to zvládne lépe než člověk.
Paleontologové satelitní snímky využívají už řadu let. Lze na nich totiž odhalit například odkryvy pískovcových sedimentů a další geologické útvary, které mohou být na fosilie bohaté. Web časopisu Nature upozorňuje, že už koncem 80. let vědci z Kalifornské univerzity díky snímkům pořízeným z paluby raketoplánu vytipovali lokalitu v Etiopii, v níž později našli zuby australopitéků.
Ale prohlížení snímků, které zachycují tisíce kilometrů čtverečních, je pomalé, nepohodlné a důležité krajinné prvky se snadno přehlédnou. Paleontologové z Western Michigan University pod vedením Boba Anemona proto do práce zapojili umělou neuronovou síť, kterou naučili obrazové informace vyhodnocovat. O výsledcích informují v časopise Evolutionary Anthropology.
Počítač se učí
Umělé neuronové sítě dovedou hledat nepravidelnosti nebo charakteristické znaky ve velkém objemu dat. Jsou proto vhodné k analýze obrazu, ale také k rozpoznávání řeči, filtrování spamu nebo optimalizaci nejrůznějších výrobních postupů.
Anemone s kolegy začali se satelitními snímky dobře prozkoumaných oblastí, na nichž označili různé typy terénu. Počítač se díky nim dozvěděl, jak na snímku vypadá pískovcová skála, listnatý les, řeka, mokřad, suťové pole... V dalším kroku vyznačili místa, v nichž už v minulosti byly nalezeny fosilie.
Počítač měl k dispozici snímky ve viditelné i v infračervené části spektra. Díky informacím, které na počátku získal, se mohl naučit hledat mezi miliony pixelů ty, které odpovídaly potenciálně zajímavým místům. Takové učení napodobuje způsob, jímž se během evoluce organismy přizpůsobují svému okolí a vyvíjejí se do nových forem.
Vědci v podobných případech nepracují s jedinou verzí algoritmu nebo umělé neuronové sítě, ale s celou populací, kterou nechávají volně se vyvíjet. V každém kroku vznikají náhodné změny (obdoba genetických mutací) a "jedinci" si mezi sebou vymění část svého kódu (křížení). Do další generace pak s vyšší pravděpodobností postoupí ty varianty, které si s řešením problému poradily nejlépe. "Začneme třeba s populací sta jedinců, a když tenhle proces zopakujeme stotisíckrát, vyvinou se z nich nakonec dobrá řešení," vysvětluje princip evolučních algoritmů Roman Neruda z Ústavu informatiky Akademie věd ČR.
Paleontologové postupovali podobně a nakonec získali neuronovou síť "vyškolenou" k hledání fosilií. Když jí pro kontrolu předložili snímky dobře prozkoumaných oblastí, s nimiž se program nikdy nesetkal, správně identifikoval 79 procent lokalit, o nichž vědci věděli, že obsahují fosilie. Nahlásil přitom velmi málo falešně pozitivních výsledků.
Síť se zatím učila pouze na lokalitách obsahujících zkameněliny savců z doby před asi 50 miliony lety. Její autoři nicméně doufají, že se osvědčí i v jiných oblastech paleontologického výzkumu. V létě 2012 se chystají prozkoumat další místa, která jim software doporučil.
Vzhledem k nestabilním cenám energií se tepelná čerpadla těší v poslední době čím dál vyšší popularitě. Jsou totiž ekonomicky...
Ultrazvukový měřič tepla ULTEGO III získal 2. místo na veletrhu Infotherma v Ostravě.
Společnosti Hyundai Motor Company a Iveco Group N.V. odhalily na veletrhu Busworld 2023 v Bruselu první IVECO BUS E-WAY H2.
O kosmické technologie se zajímá nadpoloviční většina Čechů, povědomí o jejich využití v běžném životě má ale menšina lidí....
Robotika, mechatronika, aplikovaná informatika. Studenti těchto a podobných oborů i experti s praxí jsou v hledáčku firem,...
Uhlíková stopa, znečišťování ovzduší i skleníkový efekt způsobující klimatické změny. To vše jsou pádné důvody, proč stále více...
Lukáš Zrůst, spolumajitel investiční skupiny Progresus, která má v portfoliu největšího českého výrobce dřevostaveb RD Rýmařov,...
Automatizace dostupná i malým firmám. Nové možnosti výroby a zapojení do velkých řetězců. Praxe v moderní "zkušebně" místo...
Snažíme se žít zdravě, dbáme na dostatek pohybu, vybíráme kvalitní potraviny, věnujeme čas odpočinku i duševní pohodě. Zkrátka...
Současné české umění a automobilový design se spojily v jedinečném uměleckém projektu KodlContemporary a Porsche, který představí...
Společnost Holcim představila inovativní most Phoenix, první svého druhu 3D tištěný betonový most postavený z 10 tun...
Český rodák Otto Wichterle je autorem více než 150 vynálezů a patentů. Mezi jeho nejznámější patří vynález silonu a hydrofilních...
Vzhledem k nárůstu cen energií a vysoké inflaci se otázka úspor dostala v mnoha domácnostech do popředí zájmu. Jedním ze způsobů,...
Spanilou jízdu letošním šampionátem cestovních vozů završil tým Hyundai Janík Motorsport hned dvěma tituly. V závěrečném závodě...
Prostornější, výkonnější a skvěle vybavená druhá generace modelu KONA Electric vyráběná v moravskoslezských Nošovicích vstupuje...
Ojetin v inzertní nabídce neustále přibývá a jsou také mírně dražší. Za prvních osm měsíců letošního roku se na českém trhu s...
Kompaktní hatchback Hyundai i20 se dočkal faceliftu, který je nyní k dispozici i českým zákazníkům za ceny od 329 990 Kč....
Značka Hyundai v digitální světové premiéře představila zcela nové SUV SANTA FE. Jeho koncept "Open for More" ztělesňuje...
Více než tři stovky nádherných autoveteránů a dalších raritních vozů se sjedou ze všech koutů Česka na jediné místo – na střeše...
Fotografování je jednou z nejoblíbenějších a nejvíce rozšířených zálib na světě. Existuje několik důvodů a výhod, proč se do...