AI giúp các nhà cổ vật học xác định loài khủng long dựa trên dấu vết hóa thạch của chúng

Paleontologie và trí tuệ nhân tạo: một góc nhìn mới về dấu vết của khủng long

Các nhà cổ vật học không chỉ nghiên cứu xương khổ mà còn cả những “điểm bóng” sống – những dấu vết hóa thạch của hoạt động sinh tồn của các loài động vật tiền sử. Tuy nhiên, việc nhận diện những dấu vết này thường gặp khó khăn: chúng thường mờ nhạt, nằm trong nhóm hoặc phủ bởi lớp đá trầm tích, khiến việc xác định chính xác chủ nhân gần như không thể.

Các nhà nghiên cứu Đức đã giải quyết vấn đề này bằng trí tuệ nhân tạo. Họ tải lên hệ thống gần 2000 hình ảnh dấu vết khủng long, bao quát 150 triệu năm lịch sử Trái Đất, và huấn luyện thuật toán để trích xuất tám đặc điểm chính của dấu vết. Các tham số này không chỉ giúp xác định loài động vật mà còn tái tạo chi tiết chuyển động của nó.

AI đã xem xét những gì?
Đặc tínhMô tảTổng trọng lượng áp lên dấu vếtSố nặng khủng long khi bước hình dạng và diện tích tiếp xúcCách chân chạm mặt đấtVị trí cơ thể trong quá trình di chuyểnCân bằng và phân bố khối lượngKhoảng cách giữa các ngón chânChiều rộng bàn chân, quan trọng cho nhận dạng loàiKết nối ngón chân với bàn chânCấu trúc “bót” và ảnh hưởng của nó đến dấu vếtVị trí bót và mức độ áp lựcMức độ nén phần sau của chânCân bằng áp lực giữa đầu gối và đùiPhân bố trọng lượng ở phía trước và phía sauSự khác biệt giữa hai bênSo sánh hình dạng dấu vết phải và trái

Tại sao điều này quan trọng?
Trước khi áp dụng AI, hầu hết các dấu vết chỉ có thể được xác định với mức độ không chắc chắn cao. Phương pháp cổ điển tính đến nhiều biến số: loại chuyển động, độ ẩm của đất, cấu trúc của nó, cũng như phủ lớp đá trầm tích lâu dài và sự xói mòn sau này. Tất cả những điều này tạo ra một bài toán “trinh thám” phức tạp.

Nhờ thuật toán mới, các nhà khoa học đã có được “giày công nghệ của nàng tiên cá” – một công cụ cho phép so sánh dấu vết với các loài khủng long cụ thể chính xác hơn. Điều này đặc biệt quan trọng vì xương khổ của một động vật cụ thể hiếm khi nằm gần với dấu vết của nó.

Kết quả thực tiễn
Một ví dụ nổi bật là dấu vết của một khủng long ba chân, được tìm thấy ở Nam Phi và có tuổi khoảng 210 triệu năm trước. Trước đây, người ta cho rằng tổ tiên của chim hiện đại chỉ xuất hiện khoảng 60 triệu năm sau đó. AI đã xác nhận giả thuyết rằng những con khủng long nhỏ này thực sự có thể là anh em sớm của các loài có lông, do đó điều chỉnh lại thời gian tiến hóa các đặc điểm chim.

Như vậy, trí tuệ nhân tạo không chỉ tăng tốc độ phân tích dấu vết mà còn mở ra những tầm nhìn mới trong việc hiểu biết về hành vi và sinh học của các sinh vật tiền sử.