Robot kan identificere og tælle insekter

(Artiklen er udgivet for omkring 6 år siden).

Zand.News – Små forandringer i klimaforhold kommer hurtigt til udtryk i insektbestanden. Derfor giver det god mening at overvåge udviklingen.

To ingeniørstuderende fra Aarhus Universitet har udviklet en robot, der kan identificere og tælle insekter. Det giver forskere nye muligheder for at opdage tidlige forandringer i biodiversitet. Det skriver Aarhus Universitet: Science and Technology i en pressemeddelelse.

Computerhjernen lærer via “machine learning”

I et laboratorium på Ingeniørhøjskolen Aarhus Universitet står en ikke helt almindelig robot. Den er udstyret med computerhjerne og kan via “machine learning” artsbestemme og optælle insekter på et splitsekund.

Samtidig har den en fleksibel gribearm, en pincet til de store insekter og et lille sug til at opsamle levende organismer ned til en størrelse på blot en enkelt millimeter.

Algoritmer finder frem til insektfamilie og art

Princippet er simpelt. Man går ud i naturen og indsamler en spand med forskellige insekter, som robotten får til nærmere analyse på en stor plade. I første grovsortering bruger den billedgenkendelsesteknologi til at skelne imellem insekter, og hvad der ellers forekommer af småsten, blade og græs.

Og via specialudviklede algoritmer finder den frem til både insektfamilie og insektart med beundringsværdig præcision. Hvert enkelt insekt placeres i et reagensglas med konserveringsvæske, som kan opbevares til forskningsbrug.

»Både programmeringsmæssigt og mekanisk har det været en kompleks opgave. Vi ville jo gerne have robotten til både at genkende, artsbestemme, opsamle og sortere insekter uden at tabe dem eller klemme for hårdt undervejs,« siger Thomas Lyhne, ingeniørstuderende Aarhus Universitet, og fortsætter:

»Vi har været igennem mange designovervejelser og er sådan set ret godt tilfredse med det resultat, vi er nået frem til.«

Thomas Lyhne har sammen med studiekammeraten Kristoffer Løwenstein designet robotten, som er en del af deres bachelorprojekt på Ingeniørhøjskolen Aarhus Universitet.

Robotteknologien kan hjælpe til klimaforskerne

Smart! Det vil de fleste nok tænke, men det er nok de færreste, der ved, at de studerendes robotteknologi kan få afgørende betydning for forskningen i klimaforandringer og biodiversitet.

Den globale opvarmning har nemlig store konsekvenser for verdens insekter, deres geografiske udbredelse og dermed for grundpillerne i naturens økosystemer.

Selv små forandringer i klimaforhold kommer hurtigt til udtryk i insektbestanden, og derfor giver det god mening at overvåge udviklingen, mener Toke Thomas Høye. Han er idémand bag robotkonceptet og seniorforsker ved Institut for Bioscience, Aarhus Universitet.

»Vi er begejstrede for den her opfindelse. Robotteknologien kan hjælpe os til meget mere systematisk og i langt større omfang at tælle insekter og dermed se på trivsel, blive klogere på, hvorfor de forsvinder og måske endda forebygge det,« siger Toke Thomas Høye og fortsætter:

»Insekter er vigtige markører for akutte klimaforandringer og samtidig byggesten i fødekæder og økosystemer, og derfor vil det give os et stort forspring, hvis vi kan automatisere tællearbejdet.«

Tidligere tog det 20 timer at tælle en enkelt prøve

I dag overvåger forskerne blandt andet udviklingen i biodiversitet ved at tælle insekter. De samler feltprøver fra forskellige geografiske områder, og så går de i gang med at sortere under et mikroskop. Det er et både tidskrævende og højt specialiseret stykke arbejde.

»Alene til vores forskning indsamler vi 2000 insektprøver hver sommer. Det kan tage op til 20 timer at tælle og artssortere en enkelt prøve, så det er noget, vi bruger rigtig mange resurser på,« siger Toke Thomas Høje.

De studerende har sat sig grundigt ind i forskernes problemstilling, gennemført en lang række interview og lavet designstudier af det nuværende laboratorieværktøjer til tællearbejdet.

»Vi var ret målløse, da vi blev præsenteret for problemstillingen og så straks et potentiale i at gøre tællearbejdet smartere. Sådan arbejder man jo som ingeniør. Man kortlægger et problem, og så går man i gang med at tænke design og teknologiske muligheder,« siger Thomas Lyhne.

Øverst: Forskere kan overvåge konsekvenserne af klimaforandringer ved at tælle insekter. Dette arbejde er i dag manuelt og forbundet med et svimlende højt tidsforbrug. Men nu har en gruppe ingeniørstuderende designet en robot, der både kan sortere, artsbestemme og tælle på et øjeblik. (Foto: Thomas Lyhne). PM/rk.