Искусственный интеллект идентифицирует аллергенную пыльцу деревьев

Новая система искусственного интеллекта, разработанная исследователями из Техасского университета в Арлингтоне, Университета Невады и Технологического института Вирджинии, значительно упрощает сложную задачу идентификации микроскопических пыльцевых зёрен пихты, ели и сосны.

Исследование, опубликованное в журнале Frontiers in Big Data, демонстрирует, как ИИ может повысить скорость и точность классификации пыльцы. Это открывает возможности для:

• Улучшения городского планирования: Более детальные данные о наиболее аллергенных видах деревьев и времени их пыления помогут принимать обоснованные решения о посадках в школах, больницах, парках и жилых районах.
• Оптимизации здравоохранения: Службы здравоохранения смогут точнее рассчитывать время предупреждений об аллергии и рекомендаций по лечению в пиковые сезоны.
• Экологического мониторинга: Пыльца, сохранившаяся в донных отложениях озёр и торфяниках, служит детальной летописью прошлых растительных сообществ. Её точная идентификация позволяет реконструировать реакцию экосистем на климатические изменения и прогнозировать их будущее.
• Поддержки сельского хозяйства: Сдвиги в составе пыльцы могут сигнализировать об изменениях в растительности, уровне влажности и даже прошлой пожарной активности, что полезно для отслеживания долгосрочных экологических трендов.
• Сохранения биоразнообразия: Идентификация видов растений помогает понять, как изменения влияют на пищевые цепи и взаимосвязи между растениями и опылителями, такими как пчёлы и бабочки.

В ходе исследования команда проанализировала исторические образцы пыльцы из Музея естественной истории Университета Невады с помощью девяти различных моделей ИИ. Технология показала высокий потенциал в идентификации пыльцы с впечатляющей скоростью и точностью.

«Глубокое обучение может успешно поддерживать и даже превосходить традиционные методы идентификации, — отмечает соавтор работы Бехназ Балмаки. — Но это также подтверждает, насколько по-прежнему важна экспертиза человека. Речь идёт о сотрудничестве технологий и науки».

В будущем исследователи планируют расширить работу, включив больше видов растений, чтобы создать комплексную систему идентификации пыльцы для разных регионов США и понять реакцию растительных сообществ на экстремальные погодные явления.