Takmer dve storočia paleontológovia zaobchádzali so stopami dinosaurov ako so starovekými miestami činu. Tieto stopové fosílie sú často jedinými záznamami o tom, ako sa vyhynuté zvieratá pohybovali, socializovali a lovili.
Nové výpočty umelej inteligencie naznačujú, že éra dinosaurov nemusí presne zapadať do časových rámcov, ktoré boli dlhé roky zapísané v učebniciach. Zdroj: iStocPhoto.com
Identifikovať stopu z jedinej priehlbiny v bahne je veľmi ťažké. Prirodzená erózia, konzistencia starovekého sedimentu a subjektívna ľudská interpretácia môžu viesť k búrlivým vedeckým debatám, ktoré trvajú desaťročia.
Nedávno publikovaná štúdia naznačuje, že sme sa na tieto stopy možno pozerali nesprávnym spôsobom. Výskumníci sa rozhodli do identifikácie zapojiť nestrannú umelú inteligenciu. Tým vytvorili nástroj na identifikáciu stôp dinosaurov s klinickou presnosťou a možno aj posunuli pôvod vtákov o ohromujúcich 60 miliónov rokov späť.
Problém s ľudskými očami
Tradične sa identifikácia stopy dinosaura spoliehala na kontrolovanú klasifikáciu. Vedec by sa pozrel na stopu, označil by ju na základe svojej odbornosti a potom by ju porovnal s inými. Ak bol však pôvodný vedec mierne zaujatý alebo ak by stopa bola skreslená 200 miliónmi rokov geologického tlaku, táto chyba by sa šírila celou databázou.
Aby sa tento problém vyriešil, výskumný tím vedený odborníkmi z výskumného centra Helmholtz-Zentrum a Univerzity v Edinburghu sa obrátil na techniku nazývanú nekontrolované strojové učenie (unsupervised machine learning). Na rozdiel od štandardnej umelej inteligencie, ktorej je potrebné povedať, na čo sa pozerá, tomuto systému pridelili takmer 2 000 skutočných stôp a milióny simulovaných variácií a potom mu povedali, aby si našiel vlastné vzory.
Skrytá geometria: Čo v tejto stope vidí umelá inteligencia? Zdroj: iStock.com/Wlad74
Kľúče k identite dinosaura
Týmto spôsobom umelá inteligencia ignorovala tradičné ľudské označenia a namiesto toho identifikovala osem kľúčových znakov, ktoré matematicky odlišujú jednu stopu od druhej. Medzi tieto znaky patria:
- rozptyl prstov – ako ďaleko sú od seba prsty danej stopy,
- poloha a zaťaženie päty – kam dinosaurus umiestnil svoju váhu, keď sa jeho noha dotkla zeme,
- plocha kontaktu so zemou – celková plocha odtlačku,
- asymetria – či bola váha rozložená viac na ľavú alebo na pravú stranu nohy.
Zameraním sa na tieto matematické vzťahy dosiahla umelá inteligencia 90-percentnú presnosť pri priraďovaní stôp k správnym skupinám dinosaurov, čo zodpovedá odborným znalostiam popredných svetových paleontológov bez toho, aby vôbec vedeli, ako dinosaurus vyzerá.
Umelá inteligencia teraz nabúrala časovú os. Vedci prvé vtáky zaraďujú do mladších geologických období. O to väčší problém predstavujú zvláštne stopy, ktoré sa už roky nachádzajú v oveľa starších horninových vrstvách. Tieto stopy svojím tvarom nápadne pripomínajú vtáčie, no ich vek nezodpovedá obdobiam, do ktorých výskyt vtákov zatiaľ datujeme. Umelá inteligencia ich po analýze priradila k vtákom, čo je šokujúci výsledok.
Jedno takéto miesto v Škótsku, Brothers’ Point, obsahuje stopy, o ktorých niektorí tvrdili, že patria malým mäsožravým dinosaurom, zatiaľ čo iní trvali na tom, že ich vytvorili primitívne vtáky. Keď umelá inteligencia analyzovala tieto stopy pomocou svojho osemprvkového systému, pevne ich zaradila do kategórie „vtáčie“.
Ak má umelá inteligencia pravdu, znamená to, že tvory podobné vtákom chodili po Zemi pred viac ako 200 miliónmi rokov, počas neskorého triasu. To by posunulo vývoj letu a vtáčích charakteristík o 60 miliónov rokov späť, čím by sa zásadne zmenila naša časová os prechodu života zo zeme na oblohu.
DinoTracker: Paleontológia vo vrecku
Výskum sa nekončí v laboratóriu. Tím spustil aplikáciu s názvom DinoTracker, ktorá umožňuje výskumníkom aj širokej verejnosti nahrávať fotografie stôp, ktoré nájdu vo voľnej prírode. Aplikácia využíva rovnakú logiku umelej inteligencie na okamžitú analýzu a odhaduje, ktorý typ dinosaura pravdepodobne zanechal stopu. Je to most medzi občianskou vedou a digitálnou archeológiou na vysokej úrovni, čím sa každý smartfón premieňa na portál do prehistorických čias.
Táto štúdia predstavuje posun v spôsobe, ako pristupujeme k minulosti. Odstránením ľudskej subjektivity a využitím strojového učenia na nájdenie skrytej geometrie vo fosíliách začíname vidieť prehistorický svet novými očami. Umelá inteligencia nám pomáha čítať príbehy napísané v bahne pred miliónmi rokov, jednu stopu za druhou.
Zdroje: PNAS, Science Daily
(KAM)
