Jak rozróżnić pyłki roślin? Z pomocą może przyjść AI

W okresach wzmożonego pylenia drzew, takich jak jodła, świerk czy sosna, naukowcom ciężko rozróżnić, które rodzaje alergenów dają się we znaki najbardziej. Z pomocą może przyjść nowa metoda, opracowana przez badaczy z The University of Texas w Arlington (UT Arlington), Uniwersytetu Newady oraz Instytutu Politechnicznego i Uniwersytetu Stanowego Wirginii. Do jej opracowania wykorzystano sztuczną inteligencję (AI).

Na potrzeby badania zespół przenalizował historyczne dane próbek jodły, świerku i sosny zachowane w Muzeum Historii Narodowej Uniwersytetu Newady. Badacze przetestowali te próbki przy użyciu dziewięciu różnych modeli sztucznej inteligencji. Okazało się, że ta technologia zapewniła identyfikację pyłków z imponującą szybkością, a także dokładnością.

- To pokazuje, że uczenie głębokie [ang. deep learning - przyp. red.] może z powodzeniem wspierać, a nawet przewyższać tradycyjne metody identyfikacji, zarówno pod względem szybkości, jak i dokładności - powiedziała Behnaz Balmaki z UT Arlington, współautorka badania, którego wyniki opublikowano na łamach czasopisma "Frontiers in Big Data". - Ale potwierdza to również, jak istotna jest ludzka wiedza, dobrze przygotowane próbki i zrozumienie kontekstu ekologicznego. Nie chodzi tu tylko o maszyny, to współpraca między technologią a nauką - przyznała.

W przyszłych projektach Balmaki i jej współpracownicy planują rozszerzyć zakres badań tak, by obejmował większy zakres gatunków roślin. Ich celem jest opracowanie kompleksowego systemu identyfikacji pyłków, który może być stosowany w różnych regionach Stanów Zjednoczonych. W ten sposób uda im się zebrać więcej informacji na temat zmieniających się zbiorowisk roślinnych.

- Dzięki bardziej szczegółowym danym na temat tego, które gatunki drzew uczulają najbardziej i kiedy uwalniają pyłki, osoby planujące miasta i osiedla będą mogły podejmować lepsze decyzje dotyczące tego, co i gdzie sadzić - argumentowała Balmaki. - Jest to szczególnie ważne w obszarach o dużym natężeniu ruchu, takich jak szkoły, szpitale, parki i dzielnice - dodała.

Ponieważ rozmieszczenie roślin jest ściśle związane z czynnikami środowiskowymi, takimi jak temperatura, opady deszczu i wilgotność, identyfikacja rodzajów pyłków obecnych w różnych warstwach osadów może ujawnić, w jaki sposób ekosystemy reagowały na naturalne wahania klimatu w czasie i w jaki sposób mogą zareagować w przyszłości.