En teknologi der analyserer uddøde dyrs fodspor med imponerende præcision
Forskere fra Tyskland og Storbritannien har udviklet et værktøj, der kan analysere et dinosaurs kloaftryk lige så systematisk, som ansigtsgenkendelses-algoritmer fungerer på moderne smartphones. Det overraskende resultat? I mange af de uralte spor genkender computeren noget bemærkelsesværdigt velkendt: nutidige fugles fødder.
AI der studerer fodaftryk frem for knogler
De fleste forbinder paleontologi med langsomt og omhyggeligt udgravningsarbejde af skeletter. Men en enorm mængde information om forhistoriske krybdyr gemmer sig i noget langt mere forgængeligt: aftryk af poter i oldtidens mudder, som i dag er bevaret som sten. Disse spor er ofte beskadigede, forvrængede og nedbrudt af tid og vejr — og har altid været vanskelige at tolke, selv for erfarne specialister.
Et forskerhold fra Universitetet i Tübingen samarbejdede med videnskabsfolk fra Manchester og Berlins Museum für Naturkunde om at overlade dette problem til kunstig intelligens. De udviklede en algoritme, der ikke behøver menneskelige anvisninger om, hvordan et bestemt sportype burde se ud. Systemet betragter udelukkende formen og finder selv mønstre.
AI'en analyserer tusindvis af dinosauraftryk som fingeraftryk og grupperer dem efter faktiske ligheder — ikke efter forskerens forudindtagede antagelser.
Sådan fungerer DinoTracker: fra foto til otte-dimensionalt rum
Kernen i projektet er en mobilapp kaldet DinoTracker, understøttet af et neuralt netværk. Databasen til træning indeholdt over 2.000 trefingrede aftryk fra hele verden, dateret til perioden fra cirka 200 til 145 millioner år siden. Forskerne forenklede først sporene til rene konturer, så AI'en kun så geometri — ikke stenens farve eller erosionsmærker.
Når en bruger fotograferer et spor eller indsender en skitse, identificerer systemet automatisk karakteristiske punkter, herunder:
- fingrenes retning og orientering,
- længden af den hællignende del,
- proportionerne mellem de enkelte tæer,
- sporets overordnede omrids.
På baggrund af disse data omsætter AI'en hvert aftryk til et sæt af otte nøgleparametre. Derved placeres sporet i det, forskerne kalder et morfologisk rum med otte dimensioner, hvor lignende spor havner tæt på hinanden, mens afvigende spor placeres længere væk.
Det morfologiske rum fungerer i praksis som et formlandskab, hvor hvert spor har sin egen præcise adresse udtrykt ved otte tal.
Denne analysemetode eliminerer situationer, hvor to eksperter når til vidt forskellige konklusioner om det samme aftryk. Under afprøvning nåede algoritmens overensstemmelse med specialisternes vurderinger op på cirka 90 procent for velbevarede spor — og computeren leverer altid det samme konsekvente svar.
Læring uden etiketter: en AI der ikke kender dinosaurernes navne
Det mest fascinerende ved DinoTracker er, at systemet ikke blev trænet på ekspert-mærkede eksempler. I stedet anvendte man såkaldt ikke-overvåget læring. Det betyder, at algoritmen aldrig fik at vide, at "dette er sporet fra en bestemt art" eller "dette er en kødæders aftryk". Den så kun former og havde til opgave selv at finde grupper af lignende aftryk.
For at gøre systemet robust over for skader og deformationer genererede forskerne over 10.000 kunstige spor baseret på ægte eksempler. De simulerede blandt andet:
- udtværing eller delvis udviskning af én tå,
- udvidelse af hele aftrykket, som ved blød og fugtig undergrund,
- rotation af sporet i forskellige vinkler,
- mindre deformationer svarende til jordens sammensætning under dyrets vægt.
Takket være denne træning håndterer algoritmen også stærkt ufuldkomment materiale, som typisk findes i felten. I stedet for at spørge "er dette med sikkerhed sporet fra en kendt dinosaur?" spørger systemet snarere: "hvilke andre spor ligner denne form mest?"
Spor fra 210 millioner år siden minder om nutidens fugles fødder
Da forskerne placerede spor fra forskellige perioder i det morfologiske rum, begyndte der at tegne sig interessante mønstre på kortet. Det, der vakte størst opsigt, var en gruppe meget gamle aftryk — mere end 210 millioner år gamle — som AI'ens analyse placerede overraskende tæt på spor, der normalt forbindes med fugle.
Disse oldtidsspor besidder flere træk, vi kender fra fortovene i parker, hvor duer og måger spankulerer rundt:
- en smal, trefliget form,
- lange og slanke tæer med tydelige proportioner,
- en samlet struktur der minder slående om moderne fugles fodaftryk.
Disse fund understøtter den videnskabelige forståelse af, at fugle er direkte efterkommere af theropode dinosaurer — og viser, at forbindelsen mellem fortidens krybdyr og nutidens vingede dyr kan spores helt tilbage til de aller tidligste epoker af dinosaurernes udvikling.
