Nowatorskie narzędzie do badania zbiorowisk roślinnych opracował międzynarodowy zespół badaczy z udziałem naukowca z Uniwersytetu Jagiellońskiego. Rozwiązanie oparte jest na dużym modelu językowym o architekturze BERT.
O tym, jakie gatunki roślin tworzą dane zbiorowisko, decyduje wiele czynników, takich jak warunki siedliskowe (zarówno w dużej, jak i małej skali przestrzennej), możliwości i ograniczenia dyspersji, a także bezpośrednie i pośrednie oddziaływania międzygatunkowe. Możliwość przewidywania składu gatunkowego oraz identyfikacji siedlisk na podstawie spisów roślin – bardzo ważna z punktu widzenia ochrony ekosystemów – pozostaje dużym wyzwaniem.
Podjęli je badacze z międzynarodowego zespołu badawczego kierowanego przez naukowców Francuskiego Instytutu Badań w dziedzinie Nauki i Technologii Cyfrowej (Institut national de recherche en sciences et technologies du numérique, INRIA). W pracach brali udział uczeni z Francji, Czech, Serbii, Hiszpanii, Włoch, Niemiec, Słowenii, Macedonii Północnej, Danii, Ukrainy, Litwy, Szwajcarii i Polski. Nasz kraj reprezentował dr hab. Remigiusz Pielech z Instytutu Botaniki Uniwersytetu Jagiellońskiego. Spróbowali oni wykorzystać najnowsze osiągnięcia sztucznej inteligencji do zrozumienia natury zbiorowisk roślinnych oraz klasyfikacji siedlisk przyrodniczych. W efekcie powstało nowatorskie narzędzie o nazwie Pl@ntBERT oparte na dużym modelu językowym o architekturze BERT.
Koncepcję jego działania można w uproszczeniu porównać do budowy zdania. Jeśli pomyślimy o zbiorowisku roślinnym jak o zdaniu, a gatunki tworzące to zbiorowisko uporządkowane według ich obfitości potraktujemy jak słowa w zdaniu, to kolejność tych słów tworzy specyficzną składnię (ang. syntax). Jeśli w zdaniu brakuje jakiegoś słowa, znając podstawowe zasady gramatyki potrafimy bez trudu to brakujące słowo uzupełnić – obrazowo opisuje botanik z Uniwersytetu Jagiellońskiego.
Idea działania Pl@ntBERT jest podobna – poznanie specyficznej „gramatyki” zbiorowisk roślinnych pozwala na identyfikację roślin, które w danym zbiorowisku (spisie florystycznym) zostało pominięte. Jednak identyfikacja gatunków roślin pominiętych podczas wykonywania badań to tylko jedna i wcale nie najważniejsza zaleta nowego narzędzia. Badanie pokazuje, że Pl@ntBERT przewyższa wszystkie dotychczas dostępne metody w przypisaniu zbiorowisk na podstawie listy gatunków do jednego z 227 typów siedlisk zgodnie z systemem EUNIS – to jedno z ważnych narzędzi w ochronie przyrody w Europie. Pl@ntBERT był trenowany na zasobach European Vegetation Archive (EVA) obejmujących 1,4 miliona spisów florystycznych (zbiorowisk) pochodzących z całej Europy i obejmujących łącznie 14 tys. gatunków roślin.
Nowe narzędzie do badania zbiorowisk roślinnych przedstawiono na łamach czasopisma „Nature Plants”.
MK, źródło: UJ