紐約州特洛伊——倫斯勒理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)家查克·斯圖爾特將加入一個(gè)新成立的研究所，該研究所旨在使用生物體的圖像來(lái)了解生物過(guò)程，如物種進(jìn)化、基因遺傳模式，甚至行為。人工智能和計(jì)算機(jī)視覺(jué)生態(tài)應(yīng)用專(zhuān)家斯圖爾特將加入新的圖像組學(xué)研究所，該研究所得到了美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì) (NSF) 1500 萬(wàn)美元的資助。
倫斯勒大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系教授兼系主任斯圖爾特說(shuō)：“研究中的一大挑戰(zhàn)是發(fā)現(xiàn)生命規(guī)律。”“圖像組學(xué)的目標(biāo)是使用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)幫助從圖像推斷系統(tǒng)發(fā)育特征，以了解從物種結(jié)構(gòu)到個(gè)體特征和行為的一切。在其核心，我們將使用圖像進(jìn)行生物學(xué)預(yù)測(cè)，生物學(xué)家或生態(tài)學(xué)家可以驗(yàn)證這些預(yù)測(cè)。”
Stewart是計(jì)算機(jī)視覺(jué)生態(tài)應(yīng)用方面的專(zhuān)家，也是 Wildbook 項(xiàng)目的聯(lián)合研究員，與Wild Me 合作，為保護(hù)研究社區(qū)構(gòu)建開(kāi)源軟件和人工智能。該項(xiàng)目很大程度上借鑒了他和他的學(xué)生創(chuàng)建的計(jì)算機(jī)程序，稱(chēng)為基于圖像的生態(tài)信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以識(shí)別普通照片中的個(gè)體動(dòng)物，并將它們與存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的已知?jiǎng)游锏膱D像進(jìn)行匹配。
“斯圖爾特教授在從多個(gè)物種的野生動(dòng)物圖像中提取詳細(xì)、個(gè)性化的信息方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)，這使他成為新圖像組學(xué)研究所的重要成員，”倫斯勒科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng) Curt Breneman 說(shuō)。“他的創(chuàng)新計(jì)算解決方案代表了支撐圖像組學(xué)新領(lǐng)域的核心使能技術(shù)。”
Imageomics 研究所將由俄亥俄州立大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)，是美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì) (NSF) 作為其利用數(shù)據(jù)革命計(jì)劃的一部分創(chuàng)建的科學(xué)和工程數(shù)據(jù)密集型發(fā)現(xiàn)的首家研究所。因此，圖像組學(xué)研究所將成為致力于以計(jì)算為基礎(chǔ)的發(fā)現(xiàn)的國(guó)家合作研究網(wǎng)絡(luò)的一部分。
該研究所將創(chuàng)建一個(gè)新的研究領(lǐng)域，其中科學(xué)家們使用活生物體的圖像作為理解地球上生命的生物過(guò)程的基礎(chǔ)。這種稱(chēng)為圖像組學(xué)的新方法將利用機(jī)器學(xué)習(xí)方法從圖像中提取生物特征，例如個(gè)體的行為或外貌，甚至是物種的獨(dú)特骨骼結(jié)構(gòu)。圖像組學(xué)將通過(guò)圍繞生物知識(shí)構(gòu)建算法基礎(chǔ)，并在產(chǎn)生新的生物知識(shí)時(shí)不斷引導(dǎo)和完善它們，從而利用和擴(kuò)展知識(shí)引導(dǎo)的機(jī)器學(xué)習(xí)范式。
與之前將計(jì)算應(yīng)用于人類(lèi)基因組研究的基因組學(xué)類(lèi)似，圖像組學(xué)將利用計(jì)算機(jī)科學(xué)幫助科學(xué)家從原本難以處理的自然圖像數(shù)據(jù)中提取意義。要研究的圖像包括來(lái)自博物館、實(shí)驗(yàn)室和其他機(jī)構(gòu)的數(shù)字收藏，以及該領(lǐng)域科學(xué)家拍攝的照片、相機(jī)陷阱、無(wú)人機(jī)，甚至是將圖像上傳到 eBird、iNaturalist 等平臺(tái)的公眾，和野書(shū)。
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