새들이 어디로 가는지 알기 위해 연구원들은 시민 과학 및 머신 러닝에 눈을 돌립니다.

[아름이]

새들이 어디로 가는지 알기 위해 연구원들은 시민 과학 및 머신 러닝에 눈을 돌립니다.
과학자들은 철새 패턴을 예측하는 새로운 예측 모델인 BirdFlow를 공개합니다.
날짜:
2023년 2월 1일
원천:
매사추세츠 대학교 애머스트
요약:
컴퓨터 과학자들은 최근 생물학에서 가장 어려운 작업 중 하나인 철새가 다음에 어디로 갈지 정확하게 예측할 수 있는 새로운 예측 모델을 발표했습니다. 이 모델은 BirdFlow라고 불리며 아직 완성되고 있지만 연내 과학자들이 사용할 수 있어야 하며 결국 일반 대중에게 공개될 것입니다.

매사추세츠 대학교 애머스트(University of Massachusetts Amherst)의 컴퓨터 과학자들은 코넬 조류학 연구소(Cornell Lab of Ornithology)의 생물학자들과 공동으로 최근 Methods in Ecology and Evolution 저널 에 철새가 다음에 어디로 갈지 정확하게 예측할 수 있는 새로운 예측 모델을 발표했습니다. 생물학에서 가장 어려운 작업 중 하나입니다. 이 모델은 BirdFlow라고 불리며 아직 완성되고 있지만 연내 과학자들이 사용할 수 있어야 하며 결국 일반 대중에게 공개될 것입니다.

논문의 수석 저자이자 열정적인 아마추어 새 관찰자인 UMass Amherst의 정보 및 컴퓨터 과학 교수인 Dan Sheldon은 "인간은 정말 오랫동안 새의 이동을 알아내려고 노력해 왔습니다."라고 말합니다. "그러나" 논문의 수석 저자이자 UMass Amherst의 컴퓨터 과학 대학원생인 Miguel Fuentes는 "어떤 새가 정확히 어디로 가고 있는지는 고사하고 정확한 실시간 정보를 얻는 것은 매우 어렵습니다. "

개별 새에 태그를 지정하고 추적하기 위해 이전 및 현재 많은 노력이 있어 귀중한 통찰력을 얻었습니다. 그러나 새의 움직임을 예측할 수 있는 완전한 그림을 형성하기 위해 충분한 수의 새에 물리적으로 태그를 지정하는 것은 어렵습니다. 그러한 작업의 비용은 말할 것도 없고요. Sheldon은 "추적 접근 방식으로 전체 종이 어떻게 대륙을 가로질러 이동하는지 이해하는 것은 정말 어렵습니다. 특정 위치에 잡힌 일부 새가 따라간 경로를 알려주지만 완전히 다른 위치에 있는 새가 어떻게 이동할 수 있는지 알려주지 않기 때문입니다."라고 말합니다.

최근 몇 년 동안 철새 목격을 모니터링하고 보고하는 시민 과학자의 수가 폭발적으로 증가했습니다. 전 세계 조류 관찰자들은 Cornell Lab of Ornithology와 국제 파트너가 관리하는 프로젝트인 eBird를 통해 연간 2억 회 이상의 조류 관찰에 기여하고 있습니다. 현존하는 가장 큰 생물다양성 관련 과학 프로젝트 중 하나이며 수십만 명의 사용자가 있으며 Lab의 eBird Status & Trends 프로젝트를 통해 최신 종 분포 모델링을 용이하게 합니다. Sheldon은 "eBird 데이터는 특정 종의 새가 전체 범위에서 매주 어디에 있는지 보여주기 때문에 놀랍습니다. 그러나 개인을 추적하지 않기 때문에 종을 가장 잘 설명하기 위해 개별 새가 어떤 경로를 따르는지 추론해야 합니다. -레벨 패턴."

BirdFlow는 eBird의 상태 및 추세 데이터베이스와 관련 조류 풍부도 추정치를 바탕으로 확률론적 기계 학습 모델을 통해 해당 정보를 실행합니다. 이 모델은 실시간 GPS 및 위성 추적 데이터로 조정되어 개별 새가 이동하면서 다음에 이동할 위치를 예측하는 방법을 "학습"할 수 있습니다.

연구원들은 American Woodcock, Wood Thrush 및 Swainson's Hawk를 포함한 11종의 북미 조류에 대해 BirdFlow를 테스트했으며 BirdFlow가 새 이동을 추적하는 다른 모델을 능가할 뿐만 아니라 실제 이동 흐름 없이도 이동 흐름을 정확하게 예측할 수 있음을 발견했습니다. 시간 GPS 및 위성 추적 데이터 덕분에 BirdFlow는 문자 그대로 레이더 아래로 날아갈 수 있는 종을 추적하는 데 유용한 도구가 되었습니다.

"오늘날 새들은 급속한 환경 변화를 경험하고 있으며 많은 종들이 감소하고 있습니다." 코넬 조류학 연구소의 박사후 연구원이자 이 연구의 공동 저자인 벤자민 반 도렌(Benjamin Van Doren)은 말합니다. Van Doren은 "BirdFlow를 사용하여 다양한 데이터 소스를 통합하고 조류 이동에 대한 보다 완전한 그림을 그릴 수 있습니다"라고 덧붙였습니다.

출처 : https://www.sciencedaily.com/