En teknologi der læser fortiden på en helt ny måde
Forskere fra Tyskland og Storbritannien har udviklet et værktøj, der kan analysere et dinosaurspor med samme præcision, som ansigtsgenkendelsesalgoritmer arbejder i moderne smartphones. Det overraskende resultat? I mange af de ældste spor genkender computeren noget velkendt: fødder der minder slående om nutidens fugle.
AI der studerer fodaftryk frem for knogler
Klassisk paleontologi handler typisk om det møjsommelige arbejde med at udgrave skeletter. Men en enorm mængde viden om uddøde krybdyr gemmer sig i noget langt mere skrøbeligt — aftryk fra poter i gammel mudder, der i dag er bevaret som sten. Disse spor er ofte beskadigede, forvrængede og nedslidt af tid og vejr, hvilket selv erfarne specialister har haft svært ved at fortolke.
Et forskerhold fra Universitetet i Tübingen, i samarbejde med forskere fra Manchester og Berlins Museum für Naturkunde, besluttede at overlade dette komplekse puslespil til kunstig intelligens. De udviklede en algoritme, der ikke behøver menneskelige anvisninger om, hvordan et bestemt sportype "burde" se ud. Den ser udelukkende på form og finder selv mønstre.
AI'en analyserer tusindvis af dinosauraftryk som fingeraftryk — den grupperer dem efter ægte ligheder, ikke efter forskervanernes forventninger.
Sådan fungerer DinoTracker: fra foto til otte dimensioner
Kernen i projektet er en mobilapplikation kaldet DinoTracker, drevet af et neuralt netværk. Mere end 2.000 trefingrede fodaftryk fra hele verden indgik i træningsdatabasen, alle dateret til perioden fra cirka 200 til 145 millioner år siden. Forskerne reducerede først sporene til forenklede konturer, så AI'en kun ser ren geometri — ikke stenens farve eller erosionsspor.
Når en bruger fotograferer et spor eller indsender en skitse, identificerer systemet automatisk en række karakteristiske punkter, herunder:
- fingrenes retning og orientering,
- længden af den del der minder om en "hæl",
- proportionerne mellem de enkelte tæer,
- sporets overordnede kontur.
På baggrund af disse data omsætter AI'en hvert aftryk til et sæt af otte nøgleparametre. Det placerer sporet i et såkaldt morfologisk rum med otte dimensioner, hvor lignende aftryk havner tæt på hinanden, mens afvigende spor placeres langt fra hinanden.
Det morfologiske rum fungerer i praksis som et formkort, hvor hvert spor har sin egen adresse defineret af otte tal.
Denne analysemetode eliminerer situationer, hvor to eksperter når til vidt forskellige konklusioner om det samme aftryk. I tests nåede algoritmens overensstemmelse med eksperternes vurderinger op på cirka 90 procent for velbevarede spor — og computeren er altid konsekvent i sine vurderinger.
Læring uden etiketter: AI der ikke kender dinosaurernes navne
Det mest fascinerende ved DinoTracker er, at det ikke er trænet på færdige, ekspertmærkede eksempler. I stedet anvendte forskerne såkaldt uovervåget læring. Det betyder, at algoritmen aldrig fik oplysninger som "dette er sporet fra en bestemt art" eller "dette er et rovdyrspor". Den fik kun former at se på og fik til opgave selv at finde grupper af lignende aftryk.
For at gøre systemet mere robust over for skader og deformationer genererede forskerne over 10.000 kunstige spor baseret på ægte aftryk. De simulerede blandt andet:
- sløring eller delvis udviskning af én tå,
- udvidelse af hele aftrykket, som om det var skabt i vådt underlag,
- rotation af sporet i forskellige vinkler,
- mindre deformationer der ligner jordsætning under dyrets vægt.
Takket være denne træning klarer algoritmen sig også godt med det langt fra perfekte materiale, man typisk støder på i felten. I stedet for at spørge "er dette bestemt et spor fra en kendt dinosaur?" spørger systemet snarere: "hvilke andre spor ligner dette mest?"
Spor fra 210 millioner år siden minder om nutidens fugletræder
Da forskerne indplacerede spor fra forskellige tidsperioder i det morfologiske rum, begyndte der at tegne sig interessante mønstre på kortet. Det, der vakte størst opsigt, var en gruppe meget gamle aftryk — over 210 millioner år gamle — som AI'ens analyse placerede overraskende tæt på spor forbundet med fugle.
Disse ældgamle aftryk deler flere træk med de fodspor, vi kender fra parkstier, hvor duer og måger vandrer rundt:
- en smal, trefingret form,
- markante proportioner mellem tæerne der svarer til moderne fugles anatomi,
- en generel kontur der adskiller sig tydeligt fra større, tungere dinosaurers aftryk.
Denne opdagelse understøtter forestillingen om, at forbindelsen mellem dinosaurer og fugle rækker langt dybere tilbage i evolutionens historie, end mange tidligere antog. Fodaftrykkene afslører en kontinuitet, som knogler alene ikke altid kan dokumentere.
Hvad betyder det for fremtidens paleontologi?
DinoTracker er ikke blot et forskningsværktøj — det er designet som en mobilapp, der også kan bruges af amatørforskere og naturentusiaster i marken. Enhver med en smartphone kan potentielt bidrage med nye data til den globale database over dinosaurspor.
Kombinationen af uovervåget maskinlæring og storskala dataindsamling åbner for en helt ny tilgang til ichnologi — videnskaben om fossile spor. Fremfor at lade sjældne og fragmenterede fund samle støv i skuffer kan teknologien nu hjælpe med at kortlægge, klassificere og sammenligne tusindvis af aftryk på tværs af kontinenter og tidsaldre.
