साल्क इंस्टीट्यूट के वैज्ञानिकों ने उच्च रिज़ॉल्यूशन और अधिक कार्यक्षमता के साथ मानव और पशु व्यवहार को ट्रैक करने के लिए ग्लोट्रैक बनाया। गति एक खिड़की है जिससे पता चलता है कि मस्तिष्क कैसे काम करता है और शरीर को कैसे नियंत्रित करता है। इंसानों और जानवरों की गतिविधियों पर नज़र रखना क्लिपबोर्ड और पेन अवलोकन से लेकर कृत्रिम बुद्धिमत्ता पर आधारित आधुनिक तकनीक तक एक लंबा सफर तय कर चुका है। वर्तमान में सबसे उन्नत विधि शरीर के विभिन्न अंगों की गतिविधि को स्वचालित रूप से ट्रैक करने के लिए कृत्रिम बुद्धिमत्ता का उपयोग करती है। हालाँकि, इन मॉडलों का प्रशिक्षण अभी भी समय-गहन है और शोधकर्ता प्रत्येक शरीर के अंग को सैकड़ों या हजारों बार मैन्युअल रूप से लेबल करने की आवश्यकता से सीमित हैं।
अब, एसोसिएट प्रोफेसर इमान अजीम और उनकी टीम ने ग्लोट्रैक बनाया है, जो एक गैर-आक्रामक गति ट्रैकिंग विधि है जो कृत्रिम बुद्धिमत्ता को प्रशिक्षित करने के लिए फ्लोरोसेंट डाई लेबल का उपयोग करती है। शक्तिशाली, समय बचाने वाला और उच्च परिभाषा वाला, ग्लोट्रैक चूहे के पंजे पर एक नंबर या मानव हाथ पर सैकड़ों स्थलों को ट्रैक कर सकता है।
यह तकनीक 26 सितंबर, 2023 को नेचर कम्युनिकेशंस जर्नल में प्रकाशित हुई थी और इसके अनुप्रयोग क्षेत्र में जीव विज्ञान, रोबोटिक्स, चिकित्सा और अन्य क्षेत्र शामिल हैं।
विकास के विलियम स्कैंडलिंग प्रोफेसर, वरिष्ठ लेखक अजीम ने कहा, "पिछले कुछ वर्षों में, व्यवहारिक ट्रैकिंग के क्षेत्र में एक क्रांति आई है क्योंकि शक्तिशाली कृत्रिम बुद्धिमत्ता उपकरण प्रयोगशाला में लाए गए हैं।" "हमारी पद्धति इन उपकरणों को अधिक बहुमुखी बनाती है और प्रयोगशाला में विभिन्न प्रकार की गतिविधियों को पकड़ने के तरीके में सुधार करती है। गतिविधि की बेहतर मात्रा का निर्धारण हमें इस बात की बेहतर समझ दे सकता है कि मस्तिष्क कैसे व्यवहार को नियंत्रित करता है और एमियोट्रोफिक लेटरल स्क्लेरोसिस (एएलएस) और पार्किंसंस रोग जैसे आंदोलन विकारों का अध्ययन करने में मदद कर सकता है।"
जानवरों की गतिविधियों को पकड़ने के मौजूदा तरीकों के लिए अक्सर शोधकर्ताओं को कंप्यूटर स्क्रीन पर शरीर के अंगों को मैन्युअल रूप से और बार-बार एनोटेट करने की आवश्यकता होती है - एक प्रक्रिया जो समय लेने वाली है, मानवीय त्रुटि की संभावना है और समय में सीमित है। मैनुअल एनोटेशन का मतलब है कि इन तरीकों का इस्तेमाल अक्सर छोटे परीक्षण वातावरण में ही किया जा सकता है क्योंकि एआई मॉडल उन्हें प्राप्त होने वाले सीमित प्रशिक्षण डेटा पर विशेषज्ञ होते हैं। उदाहरण के लिए, यदि प्रकाश, जानवर के शरीर का अभिविन्यास, कैमरा कोण, या कोई अन्य कारक बदलता है, तो मॉडल ट्रैक किए गए शरीर के हिस्से की पहचान नहीं कर सकता है।
इन सीमाओं को संबोधित करने के लिए, शोधकर्ता जानवरों या मनुष्यों के विभिन्न हिस्सों को लेबल करने के लिए फ्लोरोसेंट रंगों का उपयोग करते हैं। इन "अदृश्य" फ्लोरोसेंट डाई लेबलों के साथ, बड़ी मात्रा में दृश्यमान विविध डेटा को जल्दी से बनाया जा सकता है और मानव एनोटेशन की आवश्यकता के बिना कृत्रिम बुद्धिमत्ता मॉडल में डाला जा सकता है। एक बार इस शक्तिशाली डेटा से सुसज्जित होने के बाद, इन मॉडलों का उपयोग अधिक विविध वातावरणों में ऐसे रिज़ॉल्यूशन पर गति को ट्रैक करने के लिए किया जा सकता है जिसे मानव एनोटेशन के साथ हासिल करना मुश्किल है।
यह अध्ययनों के बीच गति डेटा की तुलना करने का द्वार खोलता है, क्योंकि विभिन्न प्रयोगशालाएं विभिन्न स्थितियों में शरीर की गति को ट्रैक करने के लिए एक ही मॉडल का उपयोग कर सकती हैं। अजीम का मानना है कि वैज्ञानिक खोज प्रक्रिया में प्रयोगों की तुलना और दोहराव महत्वपूर्ण हैं।
साल्क जैव सूचना विज्ञान विश्लेषक, पहले लेखक डैनियल बटलर ने कहा, "फ्लोरोसेंट डाई टैग सही समाधान हैं।" "हमारे फ्लोरोसेंट डाई टैग एक डॉलर के बिल पर अदृश्य स्याही की तरह हैं जो केवल तभी जलते हैं जब आप इसे चाहते हैं। हमारे फ्लोरोसेंट डाई टैग को पलक झपकते ही चालू या बंद किया जा सकता है, जिससे हमें बड़ी मात्रा में प्रशिक्षण डेटा उत्पन्न करने की अनुमति मिलती है।"
भविष्य में, टीम ग्लोट्रैक के विभिन्न अनुप्रयोगों का समर्थन करने और इसकी क्षमताओं को अन्य ट्रैकिंग टूल के साथ संयोजित करने के लिए उत्साहित है जो त्रि-आयामी गति और विश्लेषण विधियों का पुनर्निर्माण कर सकती है जो इन बड़े गति डेटा सेटों में पैटर्न का पता लगा सकती हैं।
अजीम ने कहा, "हमारा दृष्टिकोण कई क्षेत्रों को लाभान्वित कर सकता है, जिन्हें गति को पकड़ने और मापने के लिए अधिक संवेदनशील, विश्वसनीय और व्यापक उपकरणों की आवश्यकता होती है।" "मैं यह देखने के लिए उत्सुक हूं कि अन्य वैज्ञानिक और गैर-वैज्ञानिक इन तरीकों को कैसे अपनाते हैं, और कौन से अनोखे, अप्रत्याशित अनुप्रयोग सामने आ सकते हैं।"