Forskare tar hjälp av onlinespelare för att förbättra fiskmodeller
Bildtext
Hur avgör man om en matematisk modell är tillräckligt bra? I en ny studie har forskare från Uppsala universitet använt ett Turingtest i form av ett onlinespel (med över 1700 spelare) för att undersöka hur bra deras modeller är på att efterlikna hur fiskstim rör sig. Resultaten publiceras i tidskriften Biology Letters.
Matematiska modeller hjälper oss att förstå hur mönster och processer i verkligheten uppstår och hur komplext beteende som djurflockars kollektiva rörelser kan resultera från enkla regler på individnivå. Att passa in modeller på storskaliga egenskaper hos ens data är ett sätt att välja mellan olika modeller, men hur kan vi veta när vi har hittat rätt? Vilka andra metoder kan vi använda för att undersöka hur bra vår modell passar?
James Herbert-Read, forskare vid matematiska institutionen vid Uppsala universitet, har tillsammans med sina kollegor hittat en möjlig lösning på det här problemet. De implementerade ett Turing-test för att avgöra hur bra deras modeller är på att härma hur grupper rör sig.
Forskarna skapade ett onlinespel där allmänheten (mer än 1700 onlinespelare) och en liten grupp experter skulle skilja mellan de kollektiva rörelserna hos riktiga fiskstim och sådana som simuleras av en modell.
– Genom att lägga upp spelet på internet och låta allmänheten delta i studien har vi inte bara lyckats väcka folks intresse för vetenskap, utan även fått hjälp med vår forskning, säger James Herbert-Read.
Trots att de statistiska egenskaperna hos modellen var samma som den riktiga datan så lyckades både experter och allmänheten skilja mellan simulerade och verkliga fiskar. Forskarna frågade varje deltagare som fick alla rätt på de sex frågorna hur de lyckades skilja mellan de riktiga stimmen och de simulerade.
– De spelarna svarade ofta att stimmens spatiala organisation och mjukheten i rörelserna såg annorlunda ut i de simulerade än i de riktiga stimmen. De aspekterna av modellen kan vi försöka förbättra i framtiden, säger James Herbert-Read.
– Våra resultat belyser det faktum att vi kan använda oss själva som ”Mechanical Turks” (någon som utför digitala småjobb) genom ”medborgarforskning” för att förbättra och förfina våra matematiska modeller.
Se onlinespelet som användes i studien.
Turingtest
Alan Turing hittade en metod för att undersöka huruvida en maskins beteende gick att skilja från en människas eller ej. Om en mänsklig observatör inte lyckas avgöra vilken av två interagerande spelare som är en maskin och vilken som är människa så har maskinen klarat Turingtestet och uppvisat intelligent beteende. Testet designades för att avgöra hur bra en modell (maskinen) lyckas efterlikna verkligheten (mänskligt beteende).
Linda Koffmar