這個人工智能應用程序可以辨別哪隻恐龍留下了腳印

多年來，古生物學家一直在研究古代腳印，同時爭論是什麼動物創造了這些腳印。其中一些足跡可能屬於食肉掠食者，其他足跡可能屬於食草恐龍，還有一些人質疑是否涉及早期鳥類。

將照片轉化為即時分析

借助新的 DinoTracker 應用程序，研究人員和恐龍愛好者可以使用手機上傳足跡照片或圖畫並接收即時分析。該應用程序會評估軌道的形狀和結構，以估計可能是哪種恐龍造成的。

恐龍化石遺骸提供了有關史前生命的寶貴信息，幫助科學家了解恐龍的移動和行為方式。然而，之前的研究表明，這些軌跡通常很難解釋，因為它們的形狀會隨著時間的推移而改變。

超越傳統方法

過去，研究人員依靠手工構建的計算機數據庫將特定足跡與特定恐龍聯繫起來。專家表示，這種方法可能會產生偏見，尤其是當曲目的身份不確定或有爭議時。

為了解決這個問題，由柏林亥姆霍茲中心研究中心領導的一個研究小組與愛丁堡大學合作，開發了先進的算法，讓計算機能夠自行了解恐龍足蹟的變化。

該人工智能係統接受了近 2000 個真實化石遺骸以及數百萬個模擬樣本的訓練。這些額外的變化旨在反映隨時間推移維護跡線時發生的實際變化，例如壓縮和邊緣位移。

AI在尋找什麼

該模型學會了識別區分一個足跡與另一個足蹟的八個關鍵特徵。其中包括腳趾展開的距離、腳跟的位置、與地面接觸的表面積有多大以及重量如何分佈在腳的不同部位。

在識別出這些變化後，系統將新的足跡與已知的化石樣本進行比較，以預測哪些恐龍可能留下了這些足跡。

經過評估，該算法在大約 90% 的情況下與人類專家做出的分類一致，即使對於被認為有爭議或難以識別的物種也是如此。

與鳥類的意外聯繫

最令人驚訝的發現之一來自 2 億多年前的痕跡。人工智能發現一些恐龍足跡與已滅絕和現代鳥類的腳之間存在驚人的相似之處。

研究小組表示，這可能意味著鳥類的起源比科學家想像的要早一千萬年。另一種可能性是，一些早期恐龍的腳巧合地類似於鳥的腳。

蘇格蘭的新視角

該系統還提供了有關在蘇格蘭斯凱島發現的神秘腳印的新線索。這些腳印是大約 1.7 億年前在泥濘的湖岸上留下的，幾十年來一直困擾著科學家。

研究表明，鴨嘴恐龍的一些最早的親戚可能留下了這些遺骸，使它們成為世界上任何地方發現的該類恐龍中最古老的例子之一。

向所有人開放古生物學

研究人員表示，這項技術為研究恐龍如何在地球上生活和移動提供了新的機會。它還允許公民通過檢查腳印來參與化石研究。

該研究發表在 PNAS 上，並由 BMBF-Project 創新小組資助：Data-X、亥姆霍茲項目 ROCK-IT、亥姆霍茲-AI 項目 NorMImag 國家地理學會和 Leverhulme Trust。

亥姆霍茲中心研究中心的格雷戈爾·哈特曼博士說：“我們的方法提供了一種公正的方法來檢測無跡可尋的遺骸並測試有關其起源的假設。它是研究、教育甚至實地考察的絕佳工具。”

地球科學學院古生物學和進化系主任史蒂夫·布魯薩特教授表示：“這項研究是對古生物學的一項令人興奮的貢獻，也是一種客觀的、數據驅動的恐龍遺骸分類方法，這個方法一直困擾著專家們一個多世紀。

“它為了解這些令人難以置信的動物如何生活和移動，以及像鳥類這樣的大型群體何時首次進化提供了令人興奮的新可能性。這個計算機網絡可能已經識別出了世界上最古老的鳥類，我認為這對人工智能來說是一個奇妙而富有成效的用途。”