PrecisionTrack: Uma Nova Era em Rastreio de Animais
Sistema revolucionário que rastreia animais em tempo real em diferentes ambientes.
Vincent Coulombe, David-Alexandre Roussel, Mohamad Sadegh Monfared, Quentin Leboulleux, Modesto R. Peralta III, Khadijeh Aghel, Benoit Gosselin, Benoit Labonté
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Índice
Rastrear o comportamento animal sempre foi uma parada meio complicada. Com um mundo cheio de bichos correndo por aí, tentar acompanhar eles pode parecer como tentar controlar gatos – literalmente! Cientistas há tempos tentam usar tecnologia pra entender esse caos, mas os métodos tradicionais geralmente não dão conta.
Imagina que você tá tentando ver um monte de camundongos brincando de pique-esconde em um labirinto de brinquedos. Você pode acabar perdendo alguma coisa porque eles são tudo parecido! E se você tá contando só com seus olhos pra anotar cada movimento, bom, é melhor já ir se preparando pra perder muito. É aí que entra o PrecisionTrack, prometendo resolver o quebra-cabeça de rastrear animais com precisão.
Rastreamento Animal
O Desafio doPor muitos anos, os pesquisadores confiaram em métodos de rastreamento manual, que envolvem observar os animais e fazer anotações. Isso pode levar um tempão e pode rolar erros, já que os humanos facilmente perdem o foco, especialmente quando os animais tão dançando em todas as direções.
Com a evolução da tecnologia, surgiram métodos de rastreamento automáticos. Mas, esses costumam exigir equipamentos fancy e vêm com seus próprios problemas, como não conseguir acompanhar animais que se movem rápido ou rastrear com precisão em espaços lotados. Pense nisso como tentar tirar uma foto de uma sombra em um quarto mal iluminado – boa sorte com isso!
Avanços na Tecnologia
Graças aos avanços na tecnologia, principalmente em visão computacional e aprendizado profundo, o mundo do rastreamento animal tá mudando. Imagina um algoritmo inteligente que consegue observar aqueles camundongos e saber quem é quem, mesmo quando eles se esbarram e se escondem atrás dos brinquedos.
Ferramentas específicas como redes neurais convolucionais (CNNs) e redes neurais recorrentes (RNNs) mostraram que podem ser muito úteis na identificação de diferentes animais, mesmo quando eles ficam todos embolados. Mas ainda assim, mesmo os métodos mais novos têm dificuldade quando são colocados em cenários do mundo real com vários animais.
Apresentando o PrecisionTrack
Chegou o PrecisionTrack, um divisor de águas no rastreamento animal! Ele foi projetado pra funcionar em ambientes bagunçados e imprevisíveis onde os pesquisadores costumam se meter. Esse sistema promete rastrear vários animais de uma vez, mesmo quando eles tão se divertindo juntos.
Como ele faz isso? Usando um tipo especial de rede neural que combina o poder das CNNs e Transformers. Esse design híbrido ajuda o sistema a descobrir quem é quem e acompanhar
Fonte original
Título: PrecisionTrack: Reliable Tracking of Large Groups of Animals Interacting in Complex Environments Over Extended Periods
Resumo: Mice living in complex social groups within ethological environments exhibit a wide range of adaptive behaviors, including individual and group dynamics, often undetected in standard behavioral studies. To better understand the coping and adaptive strategies employed by each member of a social colony, it is necessary to develop tools that enable accurate, long-term monitoring of large groups of animals in a fully automated and unbiased manner. In this work, we introduce PrecisionTrack, a practical solution to the multi-animal pose tracking problem. This solution enables an accurate and reliable tracking of large groups of animal socially interacting within complex environments, even over prolonged periods. Our algorithm builds on a Transformer-CNN hybrid neural network for cross-species classification, detection, and pose estimation, leveraging pose-based matching AI-driven ArUco identification for fast and accurate re-identification. PrecisionTrack demonstrates superior performance in tracking accuracy and latency compared to current gold standards, while sustaining these capabilities over extended periods when tracking large groups of animals in complex environments. Furthermore, we trained PrecisionTrack to identify and monitor over 30 animal species. Overall, PrecisionTrack represents a reliable, accessible step toward adopting more ethological methodologies in behavioral research.
Autores: Vincent Coulombe, David-Alexandre Roussel, Mohamad Sadegh Monfared, Quentin Leboulleux, Modesto R. Peralta III, Khadijeh Aghel, Benoit Gosselin, Benoit Labonté
Última atualização: 2024-12-26 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.26.630112
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.26.630112.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.
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