Шимпанзе помогает ученым улучшить машинное обучение имитации животных

Исследователи из Манчестерского университета используют компьютерное моделирование шимпанзе, чтобы улучшить не только наше понимание того, как передвигаются животные, но также и технологии, которые мы используем для этого.

Исследование, опубликованное обществом Open Science Journal, показывает, как простые изменения в алгоритмах машинного обучения могут создавать более перспективные, более точные компьютерные методы моделирования животных.

Это также поможет исследователям понять «любопытный путь», который ходят все приматы, и как это может быть связано со стабильностью при движении по деревьям.

Профессор Билл Селлерс из Школы Земли и наук об окружающей среде говорит: «Компьютеры, использующие машинное обучение, могут реконструировать, как животное могло перемещаться. Однако они не всегда делают свою работу хорошо».

«Но с некоторыми простыми изменениями в задачах машинного обучения мы можем теперь создавать гораздо более точные симуляции. Теперь мы использовали этот процесс для создания локомоции шимпанзе, чтобы выяснить, почему они идут именно так, а не иначе».

«Идея состояла в том, чтобы взглянуть на то, сколько энергии затрачивается при передвижении по сравнению с другими моделями движения».

Модель шимпанзе была создана из компьютерной томографии всего тела взрослого самца шимпанзе. Используя сканирование, команда сгенерировала скелетную модель и контур кожи. Модель скелета затем использовалась для определения совместных позиций, мышечных путей и контактных точек конечностей для моделирования.

  Исчезновение тропических лесов повлияло на эволюцию ранних позвоночных

Затем это было использовано для анализа походки шимпанзе, модели движения животных (включая людей) во время ходьбы.

В эволюционной биомеханике — исследовании эволюции посредством процессов движения — часто считается, что походки всех животных эволюционировали, чтобы использовать наименьшее количество энергии во время путешествия.

Однако, используя модель шимпанзе, исследовательская группа доказывает, что это уже не так.

Профессор Селлерс объясняет: «По мере того, как технология продвинулась и модели опорно-двигательного аппарата становятся все более сложными, предыдущие имитационные модели становятся чрезвычайно нереалистичными по отношению к образцам походки, поэтому мы должны пересмотреть свой способ мышления, который мы применяем в исследованиях».

Исследователи выяснили, что за счет повышения латеральной устойчивости в имитационном моделировании увеличивается не только энергетическая составляющая, но и реалистичность сгенерированной походки в скелетно-мышечной модели шимпанзе.

Профессор Селлерс добавил: «Реализм походки, созданной моделью шимпанзе, значительно усиливается за счет включения боковой устойчивости, и весьма вероятно, что это важное эволюционное развитие».

«Однако эта усиленная боковая стабильность достигается при умеренных энергетических затратах, и эти затраты должны быть перевешены другими адаптивными преимуществами».

Источник: ab-news.ru

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться для отправки комментария.