Et nyt AI-værktøj afslører 200 millioner år gamle hemmeligheder i sten
Forestil dig at kunne se ind i en sten og aflæse, hvordan et dyr bevægede sig for over 200 millioner år siden. Det er præcis det, et nyt kunstig intelligens-baseret værktøj nu gør muligt — og resultaterne er overraskende velkendte.
Forskere fra Tyskland og Storbritannien har brugt kunstig intelligens til at analysere dinosaurers fodaftryk. Algoritmen sammenligner dem med tusindvis af andre spor og afslører forbløffende forbindelser til nutidige fugles fodbygning. Og det bedste? Helt almindelige smartphonebrugere kan selv være med.
DinoTracker: AI i palæontologiens tjeneste
Identifikation af dinosaurspor har i årtier voldt forskere store problemer. Aftrykene er ofte deformerede, ufuldstændige og delvist udviskede. Tidligere afhang meget af den enkelte specialists erfaring, hvilket gav plads til fejl og faglige uenigheder.
Et forskerhold fra Universitetet i Tübingen, Universitetet i Manchester og det berlinske Museum für Naturkunde besluttede sig for at løse problemet med kunstig intelligens. De udviklede appen DinoTracker, hvis hjerne er en avanceret maskinlæringsalgoritme.
DinoTracker er trænet på over 2.000 tretåede fodaftryk fra hele verden, dateret til perioden 200–145 millioner år siden, og grupperer dem automatisk efter formens ligheder.
Systemet analyserer formen på dinosaurernes fodaftryk uden forudgående etiketter eller beskrivelser. I stedet for at stole på eksperternes klassificeringer kigger algoritmen udelukkende på aftrykkets geometri. Hvert spor omsættes til et sæt punkter og linjer: tåernes orientering, "hælens" længde og hele foddens proportioner. Disse data placeres dernæst i et ottedimensionalt formrum, hvor lignende aftryk ligger tæt på hinanden.
Sådan fungerer det på din telefon
Brugeren kan tage et billede af et aftryk i klippen eller tegne dets kontur direkte i appen. AI'en finder automatisk referencepunkter, sammenligner billedet med databasen over kendte aftryk og placerer det i det rette cluster i formrummet.
- Tag et foto eller tegn et skitse af aftrykket
- Appen registrerer form og proportioner
- AI søger efter de mest lignende spor i databasen
- Du modtager en lighedsvurdering og en placering på "kortet" over alle kendte spor
I tests med velbevarede aftryk stemte DinoTracker overens med eksperternes vurderinger i cirka 90 procent af tilfældene. For palæontologer er det et stort skridt mod mere ensartede og sammenlignelige analyser — fri for de forskelle, der opstår, når forskellige forskningstraditioner mødes.
Kunstig intelligens kortlægger dinosaurernes gang
Den anvendte metode hører til kategorien uovervåget læring. Det betyder, at algoritmen ikke på forhånd får at vide: "dette er sporet fra den art, hint er fra en anden." Den finder selv grupper af lignende former, og forskerne fortolker bagefter, hvad disse grupper betyder.
For at gøre programmet mere robust over for beskadigede aftryk genererede forskerne over 10.000 kunstige varianter af sporene. De udvidede dem virtuelt, slettede dele af tæerne, roterede hele foden og simulerede deformationer forårsaget af dyrets vægt og forskelligt underlag. Algoritmen skulle lære at genkende, at det stadig var "den samme type" aftryk — blot forvansket.
AI'en spørger ikke, hvilken art aftrykket skal passe til. Den grupperer udelukkende efter form, hvilket mindsker risikoen for at videreføre fejl fra ældre sporkataloger.
Programmet valgte i sidste ende otte centrale parametre til at beskrive fodgeometriens — herunder tålængder, afstandsbredde og forholdet mellem forreste og bageste del af aftrykket. På baggrund af disse danner det "familier" af spor, som palæontologer efterfølgende fortolker.
Kontroversielle konklusioner fra meget gamle aftryk
Det største røre opstod ved analyserne af spor, der er over 210 millioner år gamle og stammer fra triasperioden. AI'en viste, at nogle af dem er overraskende lig fodaftryk fra nutidens fugle: slanke, tretåede, med tydelig symmetri og lille tåafstand.
For forskerne peger det i to mulige retninger. Enten strækker den evolutionære linje, der fører frem til fuglene, sig langt dybere tilbage i fortiden, end man hidtil har antaget. Eller også udviklede visse kødædende dinosaurer allerede i den tidlige triasperiode fødder, der funktionelt var næsten identiske med fuglenes — selv om fuglene selv dukkede op meget senere.
Den fortsatte lighed i fodformer fra triasperioden og frem antyder en gradvis bevægelse hos visse dinosaurer mod en "fuglelignende" fodsmodel.
Sammenligningen på tværs af geologiske perioder afslører en kontinuitet i bestemte aftrykstyper. Man kan følge en linje af former, der efterhånden minder mere og mere om bevægemønstret hos nutidens fugle — lette, tåbænede, løbende på forlængede baglemmer.
Telefonen i lommen som videnskabeligt instrument
DinoTracker er ikke kun skabt for en snæver gruppe specialister. Udviklerne ønsker, at appen bruges af geologientusiaster, turistguider og folk, der besøger steder med blotlagte klipper. En smartphone er alt, hvad der skal til for at bidrage til udforskningen af forhistorien.
Hvert indsendt billede kan efter indledende kontrol indgå i den centrale database. Når systemet registrerer, at et nyt aftryk "passer" til en kendt type eller udgør et interessant, atypisk tilfælde, sendes det videre til dybere analyse. Med tiden vokser databasen med nye aftryk fra stadig flere lokationer, hvilket øger chancen for at opfange sjældne former.
| Hvad DinoTracker giver forskerne | Hvad det giver brugere i felten |
|---|---|
| Standardiserede data om sporformer | Information om, hvorvidt sporet ligner kendte dinosauraftryk |
| En stor og voksende global database over aftryk | Følelsen af at bidrage til ægte videnskabelig forskning |
| Mulighed for at teste hypoteser om dinosaurers bevægelse og evolution | Motivation til at kigge nærmere på stenene under fødderne |
Denne form for samarbejde er særligt værdifuld i områder, hvor der mangler specialister i fossile spor. En lokal lærer, skovfoged eller turist kan støde på et vigtigt aftryk, og AI'en hjælper med den indledende klassificering, inden det sendes videre til eksperterne.
Næste skridt: fra fodspor til andre fossiler
Holdet bag DinoTracker lover, at dette kun er begyndelsen. Den samme formanalyse kan overføres til andre typer fossiler. Algoritmen kan trænes til at genkende mønstre på fossiliserede planteblade, spor efterladt af leddyr eller knoglefragmenter, der er svære at sætte i forbindelse med et komplet skelet.
De voksende digitale samlinger vil desuden gøre det lettere at bevare den geologiske arv. Selv hvis et naturligt klippefremspring ødelægges, vil den præcise formmodel af aftrykket eksistere i databasen. Fremtidige forskere vil stadig kunne arbejde med det, sammenligne det med nye fund og analysere det med stadig mere avancerede AI-værktøjer.
For den almene læser kan snakken om ottedimensionale formrum lyde abstrakt — men i virkeligheden handler det om noget meget konkret: hvordan en fod rører jorden. Hos en høne, en måge eller en spurv ser man forlængede tæer, lille tåafstand og en måde at sætte foden på "tåspidserne." AI'en viser, at det samme "bevægelsesstempel" allerede findes i meget gamle klipper, hvor smidige, lille dinosaurer løb omkring.
Hvis du en dag støder på et mistænkeligt regelmæssigt aftryk i en sten, er der god chance for, at det ikke bare er en kuriositet til et Instagram-billede. Takket være apps som DinoTracker kan du reelt bidrage til forståelsen af, hvor de fugle, der i dag sidder på din altan, egentlig kommer fra — og hvordan deres fjerne, dinosauragtige fortid så ud.
