Новая программа упрощает анализ насекомых в движении

Тараканы с удивительной ловкостью преодолевают множественные препятствия.

Именно потому ученые считают их идеальной моделью для спасательных роботов, которые могли бы передвигаться по завалам в поисках выживших.

До сих пор отследить, как тараканы используют каждую из своих шести ног, было сложной задачей, отнимающей много времени.

С помощью двух быстродействующих камер и специально разработанной компьютерной программы ученые из Западного резервного университета Кейза сумели одновременно изучить трехмерное движение всех 26 суставов тараканьих ног.

Результаты исследования опубликованы в издании PLoS ONE.

«Каждая нога таракана делает что-то свое, но согласованно с остальными», сообщил Джон Бендер, постдокторант отделения биологии и ведущий автор исследования. «Чтобы понять даже один шаг насекомого, необходимо иметь синхронную картину того, что делает каждый сустав каждой ноги во время движения таракана вперед».

Новая технология позволила Бендеру и его сотрудникам провести первый детальный анализ того, как таракан использует крошечный трамплиноподобный сустав, который находится между коротким тазобедренным и длинным сочленением бедра.

Анализ показал, что сустав препятствует подпрыгиванию, когда вес тела смещается, и затем помогает оторвать от земли голень, когда нога разворачивается вперед.

Бендер, профессор биологии Рой Ритцман и студент Элейн Симпсон применили синхронизированные цифровые высокоскоростные камеры, чтобы отснять трехмерные изображения суставов ноги бегущего таракана. Камеры снимают 500 кадров в секунду за 8 секунд.

Бендер возглавил разработку программы, которое позволило проанализировать буквально за несколько часов 106496 различных трехмерных позиций с 90%-ной точностью.

Ученые подсчитал, что прежний метод анализа трехмерного движения всех 26 суставов кадр-за-кадром занял бы несколько недель.

Автоматизировав большую часть работы, ученые стремились избавиться от субъективности анализа каждого кадра человеческим глазом.

Исследователи уверяют, что программа, которая, кстати, совершенно бесплатна и доступна с открытым исходным кодом, может оказаться полезной и при анализе других насекомых. Бендер и Ритцман в настоящее время используют программу для изучения изменений координации, которые наблюдаются в процессе смены скорости движения во время прогулки.

29.10.2010


Подписаться в Telegram



Net&IT

Physical Review X: Сеть квантовых датчиков повышает точность измерений
Physical Review X: Сеть квантовых датчиков повышает точность измерений

Квантовые системы, используемые в квантов...

Scientific Reports: ИИ показал больший творческий потенциал, чем человек
Scientific Reports: ИИ показал больший творческий потенциал, чем человек

Еще один балл в пользу искусственного инт...

Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее

Несколько лет назад исследователи Массачу...

Ученые приблизились к более легким и гибким оптоэлектронным устройствам
Ученые приблизились к более легким и гибким оптоэлектронным устройствам

Органические оптоэлектронные устройства, такие...

PNAS Nexus: ИИ пока еще далеко до человеческих способностей мыслить
PNAS Nexus: ИИ пока еще далеко до человеческих способностей мыслить

Атанасиос С. Фокас рассматривает актуальный во...

Nature: ИИ генерирует белки с исключительной прочностью связывания
Nature: ИИ генерирует белки с исключительной прочностью связывания

В новом исследовании, опубликованном 18 декабр...

Nature Computational Science: ИИ может предсказывать события в жизни людей
Nature Computational Science: ИИ может предсказывать события в жизни людей

Искусственный интеллект, разработанный для&nbs...

Nature Electronics: Изменение памяти дает новые вычислительные возможности
Nature Electronics: Изменение памяти дает новые вычислительные возможности

Ученые Рочестерского университета разработали ...

Nature: 2D-материал изменяет форму 3D-электроники для искусственного интеллекта
Nature: 2D-материал изменяет форму 3D-электроники для искусственного интеллекта

Многофункциональные компьютерные чипы эволюцио...

Началась регистрация на конкурс «Битва искусственных интеллектов»
Началась регистрация на конкурс «Битва искусственных интеллектов»

Стартовал отборочный этап Международного техно...

ИИ помогает математикам находить закономерности
ИИ помогает математикам находить закономерности

Применение машинного обучения для поиска ...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Journal of Experimental Child Psychology: Не спеши языком, торопись делом
Journal of Experimental Child Psychology: Не спеши языком, торопись делом
EHJ-DH: Инструмент на основе ИИ успешно предсказывает фатальный сердечный ритм
EHJ-DH: Инструмент на основе ИИ успешно предсказывает фатальный сердечный ритм
Frontiers in Allergy: Собаки способны учуять стресс по запаху дыхания человека
Frontiers in Allergy: Собаки способны учуять стресс по запаху дыхания человека
NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата
NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
Current Biology: У бенгальских кошек в ДНК лишь несколько процентов от леопарда
Current Biology: У бенгальских кошек в ДНК лишь несколько процентов от леопарда
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка
Chem: Имплантируемые батареи могут работать на собственном кислороде организма
Chem: Имплантируемые батареи могут работать на собственном кислороде организма
Ученые предложили способ узнать, когда именно появляется сознание у младенцев
Ученые предложили способ узнать, когда именно появляется сознание у младенцев
Воздействие табака до рождения повышает риск развития диабета 2 типа у взрослых
Воздействие табака до рождения повышает риск развития диабета 2 типа у взрослых
Рост эффективности бифункциональных катализаторов удешевит производства водорода
Рост эффективности бифункциональных катализаторов удешевит производства водорода
Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах
Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах
NMI: Создана модель ИИ для разработки новых антибиотиков против супербактерий
NMI: Создана модель ИИ для разработки новых антибиотиков против супербактерий
2-фотонная фотоэмиссионная спектроскопия помогла понять поведение электронов
2-фотонная фотоэмиссионная спектроскопия помогла понять поведение электронов
Низкий социальный статус повышает риск проблем со здоровьем из-за алкоголизма
Низкий социальный статус повышает риск проблем со здоровьем из-за алкоголизма

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса