En teknologi, der studerer fodaftryk frem for knogler
Forskere fra Tyskland og Storbritannien har udviklet et værktøj, der kan analysere et dinosaurs kloaftryk lige så præcist og konsekvent, som ansigtsgenkendelsesteknologi fungerer i moderne smartphones. Det overraskende resultat? I mange af de ældste spor genkender computeren noget bemærkelsesværdigt velkendt: fødderne fra nutidens fugle.
Klassisk palæontologi forbindes typisk med møjsommeligt udgravningsarbejde på jagt efter skeletter. Men en enorm mængde viden om uddøde krybdyr gemmer sig i noget langt mere skrøbeligt — aftryk i gammelt mudder, der i dag er bevaret som sten. Disse spor er ofte beskadigede, forvanskede og ædt af tidens tand. Selv erfarne eksperter har haft svært ved at tolke dem.
Et hold fra Universitetet i Tübingen arbejdede sammen med forskere fra Manchester og Berlins Museum für Naturkunde om at overlade dette problem til kunstig intelligens. De skabte en algoritme, der ikke behøver menneskelig vejledning om, hvordan et bestemt sportype burde se ud. Den kigger udelukkende på form og finder selv mønstre.
AI'en analyserer tusindvis af dinosauraftryk som fingeraftryk og grupperer dem efter reelle ligheder — ikke efter forskerens forudindtagede forventninger.
Sådan fungerer DinoTracker: fra foto til otte-dimensionalt rum
Kernen i projektet er mobilappen DinoTracker, som drives af et neuralt netværk. Træningsdatabasen indeholder 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 ser geometri — ikke stenens farve eller tegn på erosion.
Når en bruger fotograferer et spor eller indsender en skitse, identificerer systemet automatisk en række karakteristiske punkter, herunder:
- fingrenes retning og vinkel,
- længden af den hælagtige del,
- proportionerne mellem de enkelte tæer,
- sporets overordnede kontur.
På baggrund af disse oplysninger omsætter AI'en hvert aftryk til et sæt af otte centrale formparametre. Herved placeres sporet i det, forskerne kalder et morfologisk rum med otte dimensioner, hvor lignende spor havner tæt på hinanden og forskellige spor havner langt fra hinanden.
Det morfologiske rum fungerer i praksis som et kort over former, hvor hvert spor har en præcis adresse bestemt af otte tal.
Denne analysemetode eliminerer den situation, hvor to eksperter når til vidt forskellige konklusioner om det samme aftryk. I tests nåede algoritmens overensstemmelse med eksperternes vurderinger op på omkring 90 procent for velbevarede spor — og computeren er altid konsekvent i sine afgørelser.
Ustyret læring: en AI, der ikke kender dinosaurernes navne
Det mest fascinerende ved DinoTracker er, at den slet ikke blev trænet på ekspert-mærkede eksempler. I stedet anvendte forskerne såkaldt ustyret maskinlæring. Det betyder, at algoritmen aldrig modtog oplysninger som "dette er sporet fra en bestemt art" eller "dette tilhører et rovdyr". Den så blot former og havde 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 rigtige aftryk. De simulerede blandt andet:
- sløring eller delvis udviskning af én tå,
- udvidelse af hele aftrykket, som om dyret trådte i blødt underlag,
- rotation af sporet i forskellige vinkler,
- mindre deformationer svarende til jordens sammentrykning 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 med sikkerhed et kendt dinosaurspor?", 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 — over 210 millioner år gamle — som AI'ens analyse placerede overraskende tæt på spor, der normalt forbindes med fugle.
Disse ældgamle spor deler flere træk med det, vi kender fra fortovene i parker, hvor duer og måger vandrer rundt:
- en smal, trefingret form,
- tydelig adskillelse mellem de enkelte tæer,
- proportioner, der er påfaldende ens med moderne fugles fodaftryk.
Dette fund understøtter teorien om, at forbindelsen mellem dinosaurer og nutidens fugle rækker langt længere tilbage, end mange tidligere har antaget. Fodaftrykket viser sig at være et levende fossil — et anatomisk vidne, der har overlevet millioner af år.
Hvad betyder det for fremtidens palæontologi?
DinoTracker åbner døren til en ny arbejdsmetode inden for palæontologi. I stedet for at lade tolkninger afhænge af individuelle eksperters skøn kan forskere nu sammenligne fund fra hele verden på en systematisk og reproducerbar måde. Selv amatørfotografer og naturentusiaster kan potentielt bidrage til databasen ved at uploade fotos af spor, de støder på.
Teknologien er ikke skabt til at erstatte eksperterne, men til at give dem et stærkere og mere objektivt analyseredskab. Når AI'en kortlægger ligheder på tværs af millioner af år, kan den afsløre evolutionære sammenhænge, som det menneskelige øje simpelthen overser — og det er præcis, hvad der sker her.
