Why don't ALL Opalised Fossils look like Opal? - Australian Opal Centre, Lightning Ridge
Forestil dig, at der er ti forskellige typer skaller, hver størrelse af et sandkorn, blandet i skålen med mudder foran dig. Du vil finde hver type enkeltskal - hvad laver du?
For paleoceanographers, der studerer oceanernes historie, er dette latterlige spørgsmål en stor del af deres forskning. Og i 60 år har de kigget på blandingen under et mikroskop og brugt en pensel til at sortere skaller ud en efter en. Men en gruppe forskere søger at automatisere processen og frigøre paleoceanograferne for at bruge mere af deres tid til at analysere de mikroskopiske skalfossiler kaldet foraminifera, der kan afklare havets rolle i klimaforandringerne.
Mens han besøgte sin kone i et paleoceanography-lab, var Ritayan Mitra, en geovidenskab ved University of Colorado-Boulder, forfærdet over, hvor anstrengende sortering af foraminifera for hånden. Fordi arten interagerer med lys på forskellige måder, sprænger hun ikke kun hånden, men flytter også lyskilden på sit mikroskop hele tiden for at udvælge skallerne. Mitra lavede en prototype, der anbragte en ring af lysdioder omkring slutningen af området, der automatisk kunne justeres for at give forskellige lysvinkler. Til sidst løb han ind i slutningen af sin robotik evne.
"Jeg er ikke robotik fyr, heller ikke jeg oceanografi fyr, jeg lige så et problem og ønskede at finde en løsning," siger han. For at løse problemet havde han brug for begge.
Så vendte han sig til Edgar Lobaton, en elektroingeniør ved North Carolina State University, hvor Mitra var på det tidspunkt. Forskere har forsøgt og undlod at automatisere processen med at sortere de små skaller før. Lobaton steg til udfordringen og skrev de tilskud, der ville muliggøre dette tværfaglige samarbejde. I stedet for at forsøge at få en computer til at identificere alle mulige billeder af alle former foraminifera (hvilket er, hvad folk forsøgte med neurale net i fortiden), skal hans hold træne computeren for kun at genkende halvdelen dusin arter af foraminifera regelmæssigt anvendt i forskning. (Dette vil reducere beregningsbelastningen.)
Lobaton har også et hemmeligt våben takket være Mitra - Tom Marchitto, en paleoceanograf ved University of Colorado-Boulder, på projektet. Når Lobaton og hans laboratorium besøger Marchitto for første gang i begyndelsen af august, får de et crash kursus i paleoceanography. "Vi vil se på foraminifera sammen," siger Marchitto. I processen håber han at overføre noget af viden om, hvordan folk træffer beslutninger om hvilke skaller, hvilke arter er. Fra dette siger Marchitto: "Forhåbentlig kan vi overføre disse beslutninger til en kunstig intelligens type netværk, der kan gøre dette automatisk."
I øjeblikket bruger paleoceanographers en stor del af deres tidssorteringsprøver. Da arten foretrækker forskellige næringsstoffer og temperaturer, kommer nogle af deres data om forholdene i gamle oceaner ud fra andelen af forskellige arter, der findes på forskellige tidspunkter. Hvis sorteringen er automatiseret, vil disse data blive samlet eksponentielt hurtigere end den er nu. Det ville også frigøre forskerne til at analysere de kemiske sammensætninger af de fossile skaller. Foraminifera er blevet fundet i hele oceanerne i millioner af år, så deres ændringer i kemi over tid er et vindue ind i det tidligere havklima.
Det første skridt for forskerne i løbet af de næste to år er at designe identifikationssoftwaren. Hvis det går godt, har Lobaton planer for robotarme, der rent faktisk kan sortere arten ud. Undervisning i en computer for at finde den mikroskopiske fossil, du vil have i en bunke af mikroskopiske fossiler, er en umulig lydende opgave. Men hvis de kan lykkes, kunne vi se på en bølge af oplysninger om de gamle oceaner som vi aldrig har set før. Og for mikroskopiske fossile skaller er det ret cool.
Under havet: Hvorfor Seagrass Meadows kan være nøglen til bekæmpelse af klimaændringer
Ifølge FN's Mellemstatslige Panel om Klimaændringer er det afgørende, at vi finder måder at reducere mængden af forurenende stoffer i atmosfæren, før katastrofe rammer klimaforandringer. Forskere søger efter svar i undersøiske seagrass enger.
Klimaændringer: Roboter på gårde kunne bekæmpe udledninger og dyrke mere mad
En robo-revolution kommer til fremtidens gård, og det kan reducere drivhusgasser og støtte en voksende global befolkning. Forskere ved University of Florida offentliggjorde et papir i tidsskriftet Science Robotics, der opfordrer droner, autonome køretøjer, sensorer og mere til at bane vej for bæredygtighed.
Moth fossiler ældre end blomster blev formet af klimaændringer
På onsdag videnskabsmænd annonceret i "Science Advances" de afdækket de tidligste kendte fossiler af Lepidoptera, en rækkefølge af insekter, der omfatter sommerfugle.