Венгерские ученые в недавнем исследовании показали, что жужжащий звук, издаваемый взмахами крыльев комаров, имеет видоспецифические закономерности, что позволяет идентифицировать отдельные виды, основываясь исключительно на их акустических характеристиках. В результате, с помощью искусственного интеллекта (ИИ) потенциально переносящие болезни виды теперь могут быть идентифицированы даже по одной фотографии или аудиозаписи, что представляет собой значительный прогресс в профилактике эпидемий.
Комары издают звуки, взмахивая крыльями во время полета: чем быстрее они машут, тем выше частота звука. Этот звук различается у разных видов, что особенно полезно, поскольку позволяет отслеживать только те виды, которые могут представлять проблему, например, переносчиков болезней или инвазивных комаров.
Уже существуют алгоритмы искусственного интеллекта, способные определять виды комаров по звуку с точностью до 97 процентов. Однако у этого метода есть ограничения, например, когда одновременно присутствует много видов, когда доступно слишком мало звуковых записей для обучения алгоритма, и когда звуки комаров, живущих в дикой природе, отличаются от звуков, записанных в лабораторных условиях. На звук влияют многие факторы, такие как температура, влажность, пол, возраст или размер особи.
Поэтому исследователи из Экологического исследовательского центра HUN-REN, ELTE и Сегедского университета подробно изучили, как эти экологические и биологические факторы влияют на разнообразие звуков комаров. Они проанализировали звуки 475 особей десяти видов комаров, обитающих в Венгрии, и обнаружили, что звук несет в себе информацию, специфичную как для конкретного вида, так и для отдельной особи. Таким образом, точность распознавания видов может быть дополнительно улучшена, если приложения искусственного интеллекта также будут учитывать эти переменные.
Например, было установлено, что самки, как правило, издают более низкие звуки, чем самцы, что связано с размером их тела. Температура также играет роль: в более теплых условиях мышцы комаров работают быстрее, а это значит, что они чаще взмахивают крыльями, что приводит к более высокому тону звука. Однако этот эффект варьируется в зависимости от вида, поэтому не существует единой температурной поправки, применимой ко всем видам.
Результаты недавнего исследования представляют собой важный шаг на пути к эффективному использованию искусственного интеллекта в реальных условиях для мониторинга опасных видов комаров в будущем.
Комары являются переносчиками ряда серьезных заболеваний, включая малярию, лихорадку денге, чикунгунию и лихорадку Зика. В совокупности эти заболевания ежегодно поражают миллионы людей и приводят к сотням тысяч смертей во всем мире. Наиболее эффективной формой защиты является профилактика, которая требует постоянного мониторинга популяций комаров. Это позволяет своевременно выявлять риски и оперативно принимать необходимые меры, такие как борьба с комарами.
В будущем такие автоматизированные системы мониторинга могут значительно поддержать общественное здравоохранение, обеспечивая непрерывное отслеживание переносчиков болезней, таких как комары. Предполагается разработать подобную систему и для клещей.
Источник: HUN-REN.