Ein internationales Forscherteam hat ein futuristisches Werkzeug entwickelt, um die Fußabdrücke zu untersuchen, die Dinosaurier in unserer antiken Vergangenheit hinterlassen haben. Die KI-gestützte App Dinotracker kann Dinosaurier-Fußabdrücke in wenigen Augenblicken identifizieren.
Die Forschung stammt aus einem Gemeinschaftsprojekt des Forschungszentrums Helmholtz-Zentrum in Berlin und der University of Edinburgh in Schottland. Die Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht das Papier am Montag.
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Es ist nicht immer einfach, eine Dinosaurierart anhand eines Fußabdrucks zu identifizieren. Der Fußabdruck ist Hunderte Millionen Jahre alt und oft in Gesteinsschichten erhalten, die sich im Laufe der Äonen verschoben haben, seit die Spur angelegt wurde.
Außerdem müssen wir noch viel über Dinosaurier lernen und es ist nicht immer klar, welche Art einen Fußabdruck hinterlassen hat. Bei der Identifizierung können Subjektivität oder Voreingenommenheit eine Rolle spielen, und Wissenschaftler sind nicht immer mit den Ergebnissen einverstanden.
Gregor Hartmann vom Helmholtz-Zentrum, der das Projekt leitete, sagte gegenüber CNET, dass das Forschungsteam versucht habe, diese Neigung aus dem Identifizierungsprozess zu entfernen, indem es einen Algorithmus entwickelte, der neutral sein könnte.
„Wir bringen eine mathematische, unvoreingenommene Sichtweise ein, um menschlichen Experten bei der Interpretation der Daten zu helfen“, sagte Hartmann.
Die Forscher trainierten den Algorithmus anhand Tausender echter Fossilien-Fußabdrücke sowie Millionen simulierter Versionen, die „natürliche Verzerrungen wie Kompression und Kantenverschiebung“ nachbilden könnten.
Wie KI auf Dinosaurierspuren eingesetzt wird
Das System wurde darauf trainiert, sich auf acht Hauptmerkmale von Dinosaurier-Fußabdrücken zu konzentrieren, darunter die Breite der Zehen, die Position der Ferse, die Oberfläche des Fußes, die den Boden berührt, und die Gewichtsverteilung über den Fuß.
Das KI-Tool nutzt diese Merkmale, um neue Fußabdrücke mit vorhandenen Fossilien zu vergleichen und ermittelt dann, welcher Dinosaurier am wahrscheinlichsten für den Fußabdruck verantwortlich war.
Das Team testete es anhand menschlicher Expertenklassifizierungen und stellte fest, dass die KI ihnen in 90 % der Fälle zustimmte.
Hartmann machte deutlich, dass das KI-System „unüberwacht“ sei.
„Wir verwenden beim Training keine Bezeichnungen (wie Vogel, Theropod, Ornithopod). Das Netzwerk hat keine Ahnung davon“, sagte Hartmann. „Erst nach dem Training vergleichen wir, wie das Netzwerk die Silhouetten kodiert und vergleichen dies mit den menschlichen Etiketten.“
Hartmann sagte, dass man hofft, dass Dinotracker von Paläontologen genutzt wird und dass der Datenpool des KI-Tools wächst, je mehr Experten es nutzen.
Vogel vs. Dinosaurier
Mithilfe von Dinotracker haben die Forscher bereits einige faszinierende Möglichkeiten zur Entwicklung von Vögeln aufgedeckt. Bei der Analyse von mehr als 200 Millionen Jahre alten Fußabdrücken stellte die KI starke Ähnlichkeiten mit den Fußstrukturen ausgestorbener und moderner Vögel fest.
Das Team geht davon aus, dass eine Möglichkeit darin besteht, dass Vögel mehrere Millionen Jahre früher entstanden sind, als wir dachten. Es ist aber auch möglich, dass frühe Dinosaurierfüße Vogelfüßen auffallend ähnlich sahen.
Diese Beweise reichen laut Hartmann nicht aus, um die Evolution der Vögel zu überdenken, da ein Skelett der „wahre Beweis“ für die frühere Existenz von Vögeln ist.
„Es ist wichtig zu bedenken, dass im Laufe dieser Millionen Jahre viele verschiedene Dinge mit diesen Spuren passieren können, angefangen vom Feuchtigkeitsgehalt des Schlamms, in dem sie entstanden sind, über das Substrat, auf dem sie entstanden sind, bis hin zur späteren Erosion“, sagte er. „All dies kann die Form der versteinerten Spur, die wir finden, stark verändern und macht es letztendlich zu schwierig, Fußabdrücke zu interpretieren, was die Motivation für unsere Studie war.“
Dinotracker ist kostenlos erhältlich auf GitHub. Da es sich nicht um ein Download-and-Use-Format handelt, müssen Sie sich ein wenig mit Software auskennen, um es zum Laufen zu bringen.
