استخدم الشبكات العصبية لمساعدة الأشخاص في العثور على شركاء!

يستخدم فريق من العلماء المحليين الذكاء الاصطناعي للتدخل في قضايا التزاوج والتكاثر لدى الباندا. انطلاقًا من الخصائص الصوتية للباندا العملاقة، يتم تحليل الخصائص الصوتية للباندا العملاقة التي تدخل فترة التزاوج. ومن خلال نموذج الخوارزمية، يمكن التنبؤ تلقائيا بمعدل نجاح تزاوج الباندا العملاقة، مما يوفر المساعدة لأبحاث علماء الحيوان.

وفقًا لأحدث الإحصائيات، اعتبارًا من نوفمبر 2019، كان هناك 600 باندا عملاقة أسير في العالم و1864 باندا عملاقة فقط في البرية.

كانت الباندا العملاقة معرضة لخطر الانقراض بسبب انخفاض معدلات الخصوبة لديها وبقاءها على قيد الحياة. ومن خلال الحماية والعلاج في السنوات الأخيرة، تم نقله من قائمة الأنواع المهددة بالانقراض إلى قائمة الأنواع المعرضة للخطر.

في البرية، تدخل أنثى الباندا العملاقة في مرحلة الشبق مرة واحدة في السنة بعد الوصول إلى مرحلة البلوغ في سن الرابعة، وتستمر كل مرحلة شبق لمدة قصيرة تبلغ 2-3 أيام فقط. ومع ذلك، بما أن الباندا العملاقة التي تم تربيتها بشكل اصطناعي كانت بعيدة عن البيئة البرية لفترة طويلة، فإن معدل الشبق الطبيعي لديها منخفض، ناهيك عن العثور على ذكر باندا مناسب للتزاوج معه في غضون أيام قليلة.

تأمل حدائق الحيوان ومراكز التربية في زيادة معدل الخصوبة والتكاثر لدى الباندا العملاقة من خلال أساليب تربية اصطناعية أفضل.

في الآونة الأخيرة، نشر باحثون من جامعة سيتشوان، ومختبر سيتشوان الرئيسي لعلم الأحياء للحفاظ على الحياة البرية المهددة بالانقراض، وأكاديمية سيتشوان لعلوم الباندا العملاقة، ورقة بحثية بعنوان "التنبؤ التلقائي بنجاح التزاوج بين الباندا العملاقة بناءً على الصوت"، والتي طرحت أفكارًا جديدة لحل هذه المشكلة.

تحديد حالة الشبق لدى الباندا العملاقة من خلال الصوت

تشير البيانات السابقة إلى أن الباندا العملاقة لديها سلوكيات صوتية خاصة خلال موسم التكاثر، وتحتوي هذه الأصوات على بعض المعلومات المهمة. على سبيل المثال، حالة الشبق لدى الفرد، ودرجة المودة تجاه أحد أفراد الجنس الآخر، وما إلى ذلك، هذه المعلومات سوف تحدد نجاح أو فشل التزاوج والتكاثر.

حاولت هذه الدراسة لأول مرة استخدام طريقة الذكاء الاصطناعي القائمة على أصوات الباندا العملاقة، باستخدام نموذج للتنبؤ تلقائيًا بمعدل نجاح التزاوج لدى الباندا العملاقة.

استخدمت الدراسة تكنولوجيا التعرف على المشاعر الكلامية (SER) وشبكة عصبية عميقة لتعلم الخصائص الصوتية الفريدة للباندا، وتحديد أنواع الأصوات والحكم عليها، ثم الجمع بين البيانات السابقة للتنبؤ تلقائيًا بفرص التزاوج الناجح بين اثنين من الباندا.

الطريقة المحددة هي: بالنظر إلى تسلسل صوتي لتزاوج الباندا العملاقة تم تسجيله أثناء عملية التكاثر، قام الباحثون أولاً بقطع أجزاء صغيرة من أصوات الباندا العملاقة ثم قاموا بتطبيع حجمها وطولها.

بعد ذلك، يتم إدخال الميزات الصوتية المستخرجة من المقطع الصوتي إلى شبكة عصبية عميقة، وسيقوم النموذج المدرب بالتنبؤ بما إذا كانت المطابقة ناجحة أم فاشلة.

ومن خلال مقارنة النتائج، يمكننا تحديد احتمالية التزاوج الناجح بين اثنين من الباندا.

استخدام الخوارزميات لتحسين خصوبة الباندا

بعد الحصول على نتائج التنبؤ لنموذج الخوارزمية، يمكن لمربي الباندا العملاقة اتخاذ إجراءات المتابعة المناسبة لتحسين معدل الخصوبة الإجمالي، مما يوفر أبعاد بيانات قوية تساعد على تربية الباندا العملاقة الذكية.

قام الباحثون بتقييم هذه الطريقة على مجموعات البيانات من السنوات التسع الماضية وحصلوا على نتائج متوافقة مع الظروف الفعلية. وفي الوقت نفسه، تبين أن طريقة التنبؤ التلقائي بنجاح التزاوج القائمة على الصوت تتمتع بإمكانات كبيرة في مساعدة الباندا العملاقة على التكاثر.

وسوف يستمر متابعة البحث لتوسيع محتوى بيانات صوت الباندا للتحقق بشكل أكبر من الفعالية العملية لهذه الطريقة.

بالإضافة إلى ذلك، يخطط فريق البحث لتوسيع أبعاد الطريقة، بما في ذلك استكشاف المزيد من المعلومات الدقيقة في الصوت والرؤية.

الباندا العملاقة: تعزيز شعبية الصين

في عام 1957، قدمت الصين الباندا العملاقة "بينغ بينغ" و"تشي تشي" إلى حكومة وشعب الاتحاد السوفييتي السابق باعتبارها "هدية دولة"، الأمر الذي فتح سابقة لدبلوماسية الباندا العملاقة.

وفي عام 1972، قام الرئيس الأمريكي آنذاك نيكسون بزيارة الصين، مما أدى إلى بدء حوار مباشر بين البلدين. وبعد وقت قصير من عودة نيكسون إلى الولايات المتحدة، قدمت الصين زوجًا من الباندا كهدية إلى الولايات المتحدة.

كانت صحيفة واشنطن بوست غير مسبوقة في ذلك الوقت في استخدام سلسلة من العبارات الصوتية كعنوان لتقريرها - "أوووووو، إنهم لطيفون. أوووو، إنهم لطيفون!"

اعتبارًا من عام 2018، أقامت الصين علاقات بحثية تعاونية طويلة الأمد بشأن الباندا العملاقة مع 14 حديقة حيوان في 12 دولة حول العالم، ويعيش ما مجموعه 40 باندا عملاقة صينية في الخارج. أصبحت الباندا العملاقة اللطيفة الحيوان الأكثر لطفًا في العالم و"سفير النوايا الحسنة" للصين.

وبالمقارنة بالمشاهدة الصرفة في الماضي، شهدنا في السنوات الأخيرة المزيد والمزيد من الأبحاث التعاونية حول الباندا العملاقة من خلال مؤسسات بحثية في الصين وحول العالم. ومن أجل استمرار هذا الجمال وضمان تكاثرهم الجيد، يصبح رابطًا مهمًا.

لذلك، فإن دراسة الشبكات العصبية بشكل جيد لا يمكن أن تساعد الباندا العملاقة في العثور على شركائها المثاليين فحسب، بل قد توفر لك أيضًا تطابقًا جيدًا.

عنوان الورقة: https://arxiv.org/pdf/1912.11333v1.pdf

-- زيادة--