中研院突破性發現:蛾類色彩隨海拔變化

AI人工智慧除了應用在科技、醫學等領域之外,也能在生物學界發揮功用。中研院團隊將蛾類的公民影像資料和AI技術結合找到突破性發現。

身上布滿各種顏色和美麗花紋,這些色彩斑斕的蛾,分布在全台各地,種類超過4千種。早在19世紀生物學界,就提出生物「色彩多樣性」,會隨海拔不同而出現變化,但這類假說一直沒有被證實,而中研院團隊,利用AI深度學習後有了大發現。

中研院生物多樣性研究中心副研究員沈聖峰說:「越低海拔的地方那因為溫度比較高,所以對蛾的色彩限制比較低,那高的地方因為很冷,牠必須要吸熱,所以牠就要比較深。我們以前不知道的物種,你透過影像你就可以知道說,如果牠顏色譬如說深一點,或是牠有特定的特徵,然後我們就可以去預測說牠在海拔上的分布。」

研究團隊,除了本身的蒐集資料之外,也使用農委會,在2011年到2016年的2萬多筆「蛾類標本」公民影像資料,套上AI人工智慧的「遷移學習」技巧,預測物種的平均海拔分布,結果發現,只要使用一張照片,就能預測出蛾的海拔分布,等於是用AI找到蛾身體顏色和海拔梯度的關聯性,而且準確率超過8成。

中研院資訊所研究員陳昇瑋指出:「(AI是)人類有史以來最會找兩個資訊關聯性的一個數學工具,那你給它大量的兩個資訊,一個是已知,一個是未知,它中間的關聯性,人類可能怎麼看都看不出來,但是它(AI)找得出來。(此案)應用在蛾的影像跟蛾住在哪裡。」

AI人工分析,突破傳統生物學界,先有「假說」再「查證」的分析方式,提供新的研究模式。相關研究成果,可應用在「稀有物種」分布,以及因為「氣候變遷」而產生「分布區域」改變的物種研究來說,具有高度價值。
 

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