Севастопольские ученые создали систему раннего обнаружения загрязнений морской воды, которая использует в качестве живого датчика черноморскую медузу Aurelia aurita. По видеозаписи программа отслеживает ее поведение и определяет устойчивые отклонения, возникающие после попадания нефтепродуктов в воду.
Камера снимает медузу сбоку, а нейросеть находит ее на каждом кадре. Программа оценивает частоту пульсаций купола, ритм, скорость и траекторию движения. Первые 15 минут в чистой воде используются для определения индивидуальной нормы конкретной особи.
Исследователи установили, что разные медузы могут реагировать на дизельное топливо по-разному. Одна особь замедляется, другая почти не меняет ритм, третья сначала ускоряется, а затем снижает активность. Поэтому система отслеживает не один конкретный признак, а любое устойчивое отклонение от индивидуальной нормы.
В эксперименте тревога сработала для всех шести медуз, в воду к которым добавляли дизельную фракцию. Время обнаружения составило от 1 до 24 минут. На записях с чистой водой ложных тревог не зафиксировали.
Алгоритм тревоги занимает менее 300 строк кода, не требует обучения на примерах загрязнения и может работать на недорогом компьютере. Программный код открыт. Разработчики рассматривают такой подход как дополнение к обычным датчикам, поскольку система не определяет конкретное вещество, а фиксирует суммарную реакцию живого организма.
Как сообщает ТАСС, такие станции можно размещать рядом с портами, нефтебазами, водозаборами, выпусками сточных вод и рыбоводными хозяйствами. Следующим этапом станут расширение выборки, испытания на тяжелых металлах, пестицидах и микропластике, а также проверка системы в природных условиях.