Zautomatyzowane interaktywne odtwarzanie wideo do badań nad komunikacją zwierząt

Ogólnym celem poniższego eksperymentu jest wykorzystanie zautomatyzowanego, interaktywnego systemu odtwarzania wideo do badania zachowań związanych z zalotami u samic ryb z ogonem miecza. Osiąga się to poprzez modelowanie samca ryby cyfrowej, dodawanie ruchu i interaktywności oraz tworzenie reguł dotyczących tego, jak będzie się zachowywać w stosunku do badanej ryby. W tej demonstracji wirtualny mężczyzna będzie śledził ruchy prawdziwej samicy, aby skonfigurować system.

Akwarium otoczone dwoma monitorami jest zbudowane i połączone z systemem obserwatora w celu śledzenia obiektów w czasie rzeczywistym. Dane o ruchu są następnie przekazywane do interaktywnego programu do odtwarzania wideo na oddzielnym serwerze w celu określenia ruchu animowanego bodźca na ekranie. Po wprowadzeniu systemu, samice mają jednoczesny wybór między specyficznym dla samca a specyficznym dla mężczyzny hetero po przeciwnych stronach akwarium.

Ostatecznie na preferencje w zachowaniach godowych, które samice ryb wykazują w stosunku do samców podobnego gatunku, może mieć wpływ dodanie interaktywnego bodźca męskiego. Procedurę zademonstruje Tricia Bakowski, była studentka z mojego laboratorium, a obecnie pracownica Dreamworks SKG. Umieść kamerę nad zbiornikiem i podłącz ją do karty graficznej.

Dokonaj zmian, aby całe akwarium było w zasięgu wzroku. Skonfiguruj system przeglądarki byob Observe tak, aby odbierał informacje o śledzeniu z kamery. Następnie włącz wtyczkę do przeglądarki BYOBs Observ, która wysyła współrzędne do serwera animacji za pośrednictwem określonego sieciowego adresu IP.

Aby rozpocząć kalibrację, włącz serwer animacji i otwórz plik txt konfiguracji interaktywnego wyświetlania. Wprowadź ekran z i wysokością ekranu w pikselach pod monitorem numerycznym, informacje pod numerem typu programu wprowadź kalibrację. Pamiętaj, aby zapisać te zmiany.

Następnie kliknij dwukrotnie ikonę interaktywnego odtwarzania wideo lub programu IVP, aby uruchomić program i zapewnić poprawną zgodność między danymi przeglądarki a interaktywnym wyjściem z IVP. Wprowadź wymiary zbiornika, tak jak zostały wcześniej skonfigurowane w systemie przeglądarki, aby skorygować to, że końce akwarium są mniejsze niż monitory. Użyj klawiatury, aby przesunąć obszar wyświetlania lub port podglądu bodźców, aby wyrównać się z końcami zbiornika testowego wyświetlanego na serwerze animacji.

Różowy port widoku jest odbijany echem na jednym monitorze testowym, a niebieski port widoku na drugim. Następnie przeskaluj wyświetlanie samca ryby na obu portach widoku, aż osiągnie pożądany rozmiar bodźca. Użyj standardowego bodźca kalibracyjnego i przeskaluj do 66,7 milimetra przy użyciu standardowego wzorca.

Przesuń pola na wyświetlaczu tak, aby wyrównały się z krawędziami zbiornika testowego. Użyj kolejki lub w, aby przesunąć pudełka w kierunku lub od środka ryby, aby skonfigurować system. Umieść monitor CRT na każdym końcu 80-litrowego akwarium wypełnionego czystą wodą i upewnij się, że jasność obu monitorów jest dopasowana.

Załaduj model, który ma być testowany w tej demonstracji. Wybierane są pliki odpowiadające odpowiednim samcom, fosforowi, birmanowi i odpowiedniemu męskiemu ex MechE. Wybierz spośród nieinteraktywnych lub interaktywnych, ustaw stronę i scenę, w której pojawi się każdy bodziec oraz pożądany rozmiar każdego bodźca.

Następnie wybierz ruchy dwóch bodźców, które mają być lustrzane lub nie-med. Wreszcie, pokazy zalotów samca mogą być interaktywne, wybierając domyślne ustawienie, w którym płetwa grzbietowa jest uniesiona tylko podczas bocznego pokazu zalotów lub na odległość. Temat musi pochodzić z wiadomości e-mail, aby wywołać odpowiedź.

Aby rozpocząć sesję testową, otwórz Ustawienia interaktywnego wyświetlania, txt i ustaw typ programu numerycznego na testowanie na żywo i ustaw numer, nazwę eksperymentu na tę samą nazwę pliku, który zawiera dane eksperymentu. Włącz program IVP, ale nie naciskaj start. Pozostawi to pusty ekran na okres aklimatyzacji.

Delikatnie umieść przedmiotową rybę w akwarium i pozwól jej na 10 minut, aby się uspokoiła. Przed testowaniem uruchom przeglądarkę by observe 2.0 i IVP. Bodźce wideo są wyświetlane badanym w badaniu składającym się z dwóch 20-minutowych etapów.

Etap składa się z cztero- lub pięciominutowych segmentów, których przykład można zobaczyć tutaj. Pierwszy segment aklimatyzuje samicę do zbiornika testowego przez pięć minut, wyświetlając monochromatyczny ekran na obu monitorach. W drugim segmencie na lewym i prawym monitorze przez dodatkowe pięć minut wyświetlany jest inny bodziec wideo.

Bezpośrednio po wyświetleniu bodźców wideo na obu monitorach ponownie wyświetlany jest monochromatyczny ekran na pięć minut. W czwartym i ostatnim segmencie prezentowane są bodźce z drugiego segmentu, ale położenie każdego bodźca jest zamienione. Zapewnia to wewnętrzną kontrolę kobiety nad stronniczością boczną.

Drugi etap może powtarzać ten sam wzorzec z innym zestawem jednocześnie prezentowanych bodźców. Po zakończeniu wszystkich etapów usuń temat i wprowadź następną rybę do testowania, aby kontrolować uprzedzenia boczne i efekty kolejności, systematycznie zmieniając stronę i kolejność prezentacji u badanych. Interaktywny bodziec pokazany tutaj na czerwono ściśle śledzi poziomą pozycję samicy pokazaną na niebiesko w czasie rzeczywistym.

Trzy zasady rządzące zachowaniem mężczyzn są następujące, gdzie kierunek X odnosi się do długości zbiornika, a kierunek odnosi się do szerokości zbiornika. Zasada pierwsza, symulowany mężczyzna zawsze podąża za obiektką przez ekran, śledząc ją w kierunku Z. Zasada druga, płetwa grzbietowa symulowanego samca jest uniesiona tylko wtedy, gdy wykonuje on boczny pokaz zalotów.

Zasada trzecia, symulowany samiec ryby z ogonem miecza będzie wykonywał boczny pokaz zalotów tylko przez 50% całkowitego czasu, w którym jest wyświetlany samicy. Boczny pokaz zalotów jest wywoływany, gdy samiec ryby znajduje się w odległości jednej czwartej długości ciała samca od samicy w kierunku Z. Wyświetlanie bocznych zalotów jest niezależne od tego, jak blisko monitora znajduje się samica.

W asocjacji X Direction czas jest automatycznie obliczany przez przeglądarkę obserwacji i jest definiowany jako czas, w którym samica spędza w promieniu 10 centymetrów od jednego monitora lub innych nieinteraktywnych bodźców Stworzone przez IVP pokazują, że ekspertki X zdecydowanie preferowały sygnały wizualne swojego gatunku. Jednak, gdy samice były testowane z interaktywnymi samcami specyficznymi dla współgatunku i hetero, nie wykazały preferencji po jego rozwoju. Technika ta pozwoliła naukowcom zajmującym się zachowaniem zwierząt badać interakcje społeczne przy użyciu algorytmów ilościowych.