4:09 ص
علم الحشرات -
كتب الزراعة
كتاب : تدريس مختبر علم الحشرات المستند على الحاسوب
اعداد : د. اياد يوسف اسماعيل - استاذ الحشرات المساعد -
علماء الحشرات، وخاصة أولئك الذين يدرسون سلوك الحشرات، يكافحون بانتظام لمراقبة موضوع دراستهم. في المختبر، يكاد يكون من المؤكد أن السلوك سيكون مختلفًا في طبيعته، ولكن في الميدان، هناك صعوبة في تحديد موقع الأفراد ومراقبة السلوكيات طوال دورة الحياة. وتزداد هذه الصعوبات عندما يهدف الباحث إلى قياس السلوكيات من أجل التحليل الكمي. في السنوات الأخيرة، كان هناك زيادة في استخدام الكاميرات وأجهزة الكمبيوتر وتحليل الصور للتخفيف من هذه المشكلات والكشف عن الأنماط السلوكية الأساسية للحشرات. الهدف من هذه المقالة هو توفير نقطة انطلاق للباحثين الراغبين في استخدام الرؤية الحاسوبية لفهم سلوك الحشرات كميا.
يهتم مجال رؤية الكمبيوتر بـ “بناء أوصاف واضحة وذات معنى للأشياء المادية من الصور” ؛ ولأغراضنا، نضيف أنها تهتم أيضًا بحركة الأشياء المادية. ارتبطت الرؤية الحاسوبية تاريخيًا بالعمل في مجال الذكاء الاصطناعي وعلم الأحياء العصبي وتشارك تقنيات معالجة الصور والرؤية الآلية. معالجة الصور هي التحليل الخوارزمي للصور ثنائية الأبعاد وتحويلات الصورة إلى صورة أخرى (على سبيل المثال، التدوير)، في حين تشير الرؤية الآلية عادةً إلى التطبيقات الصناعية وتطبيقات التوجيه الآلي . نظرًا لأن العديد من التقنيات مشتركة، فإن هذه المجالات وغيرها من المجالات ذات الصلة تكون أحيانًا مترادفة. ومع ذلك، فإن هدف الرؤية الحاسوبية المتمثل في إنشاء أوصاف ذات معنى للعالم الحقيقي من الصور يتناسب بشكل جيد مع التحليل الإحصائي والفهم الكمي في نهاية المطاف لسلوك الحشرات.
تم تمكين القياس الكمي من خلال الزيادات في جودة وكمية بيانات الصور التي يمكن التقاطها باستخدام الأنظمة الرقمية بالإضافة إلى الزيادات في قوة الحوسبة لمعالجة هذه البيانات. هذه الأدوات متاحة لعلماء الحشرات اليوم، ولكن عدم الإلمام بالتقنيات يمكن أن يقيد تطبيقها. هناك اتجاه تمكيني مهم آخر يتمثل في زيادة استخدام الأنظمة "التجارية الجاهزة" (COTS) للبحث العلمي، مما يقلل من حواجز الدخول التي يفرضها تصميم واختبار مسار مخصص لالتقاط الصور ومعالجتها . . أخيرًا، أدى التقدم في الاتصالات اللاسلكية وأنظمة الطاقة المنخفضة إلى جعل عمليات المراقبة الآلية في الوقت الفعلي أو شبه الوقت الفعلي في الميدان أمرًا ممكنًا في عدد متزايد من المواقف.
يمكن تقسيم عملية الرؤية الحاسوبية لإنشاء القياسات والأوصاف من الصور إلى بضع خطوات. الخطوة الأولى هي التقاط الصورة. في الأساس، هذه كاميرا (فيديو أو ثابتة) تقوم بتحويل الضوء إلى صور (وهي تمثيلات رقمية للمشاهد) لتتم معالجتها بواسطة الكمبيوتر. يتم بعد ذلك استخراج القياسات والملاحظات والتصنيفات والبيانات الأخرى من الصور أو مقاطع الفيديو باستخدام مجموعة متنوعة من التقنيات. يمكن استخدام البرنامج لمهام القياس الكمي المتعددة، بما في ذلك الكشف عن الأشياء وعدها، وقياسات الموقع والمسافة، وتتبع الحركة، وتحديد الأنواع، وتصنيف السلوكيات. وأخيرًا، يجب تحليل البيانات في سياق فرضية محددة مسبقًا يتم اختبارها وتفسير النتائج.
-------------------------
---------------------------
ليست هناك تعليقات: