28 اکتبر 2021 توسط تیم استفنز، دانشگاه کالیفرنیا – سانتا کروز
یک ویدیوی متحرک می تواند چندین جریان داده را به طور همزمان ارائه دهد، همانطور که در این تصویر از یک ویدیو بر اساس داده های یک مهر و موم فیل برچسب گذاری شده مشاهده می شود.
جسیکا کندال-بار در اولین سال تحصیلات تکمیلی خود در رشته اکولوژی و زیست شناسی تکاملی در UC سانتا کروز، به عنوان یک هنرمند آزاد شروع به کار کرد و به این فکر کرد که چگونه هنر و علم خود را به طور عمدی ادغام کند. چهار سال بعد، کار او بر روی انیمیشن‌ها برای کمک به دانشمندان در ارتباط با یافته‌هایشان، منجر به توسعه مجموعه‌ای قدرتمندی از ابزارها و روش‌ها برای تولید انیمیشن‌های واقعی و مبتنی بر داده‌ها از رفتار حیوانات شد.
در مقاله ای که در کنفرانس تجسم IEEE امسال (24 تا 29 اکتبر) ارائه شد، کندال-بار نشان داد که چگونه این انیمیشن ها نه تنها به دانشمندان کمک می کنند تا یافته های خود را به سایر دانشمندان و مردم منتقل کنند، بلکه می توانند به آنها در درک داده های خود نیز کمک کنند.
او گفت: “با متحرک سازی یک مدل سه بعدی با داده ها، می توانیم به طور همزمان چندین جریان داده مختلف را نمایش دهیم. این امر تشخیص الگوهای مهم در داده ها را آسان تر و سریع تر می کند.”
برای دهه‌ها، محققان پستانداران دریایی از شاخص‌های پیچیده‌تر برای ردیابی حیوانات و ثبت حرکات و رفتار حرکتی آنها، ضبط ویدیو و حتی ثبت داده‌های فیزیولوژیکی مانند ضربان قلب استفاده می‌کنند. تحقیق پایان نامه کندال-بار به بررسی تکنیک های جدید برای نظارت بر خواب در پستانداران دریایی وحشی می پردازد.
در سال 2019، او پیشنهاد ساخت یک انیمیشن را به محققی داد که در یک کنفرانس علمی، ارائه‌ای درباره رفتار تغذیه نهنگ‌های گوژپشت او را دیده بود. او به یاد می آورد: “او یک ویدئوی دیدنی از سه نهنگ داشت که به طور مشترک در ته دریا تغذیه می کردند، اما دیدن اینکه آنها چه می کنند واقعا دشوار بود. این سخنرانی در کنفرانس علاقه زیادی را به همراه داشت، صدها نفر با حرکت چشم و گردن خود سعی می کردند تا آنچه را که در ویدیو اتفاق می‌افتد رمزگشایی کنند.
انیمیشنی که او برای محقق نهنگ، دانشمند NOAA دیوید وایلی در پناهگاه دریایی ملی Stellwagen Bank تهیه کرد، نه تنها رفتار تغذیه نهنگ با قوز را واضح تر از ویدیو نشان می دهد، بلکه شامل یک دسته شبیه سازی شده از ماهی های با رفتار علمی دقیق است.
پروژه های بعدی به طور فزاینده ای در استفاده از انیمیشن های مبتنی بر داده پیچیده تر شده اند. کندال بار با همکاری با روکسان بلتران، استادیار اکولوژی و زیست‌شناسی تکاملی در UCSC، انیمیشنی را ایجاد کرد که نشان می‌دهد چگونه الگوهای فعالیت فیل‌های ماده در طول سفر هفت ماهه جستجوی علوفه آنها تغییر کرده است .
بلتران با اشاره به اینکه این انیمیشن با بیش از 100000 بازدید در توییتر کمک کرد تا مقاله را در معرض دید عموم قرار دهیم، گفت: «همانطور که دست‌نوشته خود را آماده می‌کردیم، مهارت‌های هنری جسی به ما کمک کرد مجموعه داده‌های خود را از منظری کاملاً جدید ببینیم. “در عصر داده های بزرگ، ما به تلاقی بیشتری بین هنر و علم نیاز داریم. هنر می تواند علم را آگاه کند و علم می تواند هنر را آگاه کند.”
ویدئوی دیگری از فوک فیلی با Gitte McDonald در Moss Landing Marine Laboratories و دانیل کوستا، مدیر مؤسسه علوم دریایی در UCSC تهیه شد. این انیمیشن سه بعدی رفتار شنا و ضربان قلب یک فوک را در حین شیرجه به تصویر می کشد و واکنش ترس ناشی از صدای نهنگ قاتل، یک شکارچی مهم فوک فیل را نشان می دهد.
چهارمین انیمیشن توصیف شده در مقاله بر اساس تحقیقات ناروال به رهبری تری ویلیامز، استاد اکولوژی و زیست شناسی تکاملی در UCSC است. رفتار شنا و ضربان قلب ناروال را پس از رها شدن از درهم تنیدگی خالص در گرینلند شرقی نشان می‌دهد و پاسخ ترس متناقض ناروال را که شامل ضربان قلب بسیار پایین در طول سکته‌های سریع شنا می‌شود، برجسته می‌کند .
کندال بار گفت: در این چهار پروژه، ما داده‌ها را در انیمیشن‌های روایت‌شده ادغام کردیم که برای دسترسی به مخاطبان خاص، از جمله دانشمندان دیگر و همچنین آموزش عموم یا سیاست‌گذاران و افرادی که ممکن است به دستیابی به یک نتیجه حفاظتی کمک کنند، طراحی کردیم.
علاوه بر محققان پستانداران دریایی، آنگوس فوربس، دانشیار رسانه های محاسباتی در دانشکده مهندسی باسکین، که در تجسم داده ها تخصص دارد، نیز در این همکاری ها مشارکت داشت.
فوربس گفت: انیمیشن‌های مبتنی بر داده جسیکا به‌طور مؤثر نتایج علمی را با هم ارتباط می‌دهند و بینشی را در مورد بسیاری از مراحل دخیل در دستیابی به این نتایج ارائه می‌دهند. تحقیق او در مورد اشکال جدید ارتباطات بصری به نفع علم است.
