Kolektif Davranış İleri Araştırmaları Mükemmeliyet Merkezi (CASCB) ve Max Planck Hayvan Davranışları Enstitüsü’nden araştırmacılar, eski bir ahırı karmaşık davranış analizi için son teknoloji ürünü bir laboratuvara dönüştürdü. Bu laboratuvarda artık hayvan gruplarının karmaşık davranışlarını inceleyebiliyorlar. Ahır aynı zamanda Konstanz Üniversitesi’ndeki en büyük sürü davranışı laboratuvarı olan ‘Görüntüleme Hangarı’ için de bir prototip görevi gördü. Davranış araştırmalarındaki en büyük kısıtlamalardan biri, bilim insanlarının hayvanları ya laboratuvarda son derece kontrollü, ancak genellikle gerçekçi olmayan bir şekilde basitleştirilmiş ve küçük ortamlarda ya da vahşi doğada büyük ölçüde kontrolsüz koşullarda inceleyebilmeleridir. Bu durum, kolektif davranış da dahil olmak üzere davranışın pek çok yönünü, yani hayvanların karmaşık sosyal yaşamlarının temelini oluşturan hareket ve etkileşimlerini inceleme kabiliyetimizi sınırlandırmıştır. Bunu ele almak için neye ihtiyaç var? Birincisi, çok fazla alana sahip bir yer. İkincisi, en son teknoloji. Her ikisi de Konstanz yakınlarındaki Möggingen’de bulunan Max Planck Hayvan Davranışları Enstitüsü’ndeki 18. yüzyıldan kalma bir ahırda ve şimdi de Konstanz Üniversitesi’ndeki bir spor salonu büyüklüğündeki Görüntüleme Hangarı’nda mevcut. Her iki laboratuvar da hayvanların grup davranışlarını yakından incelemek için kullanılıyor.
Bunu çok boyutlu bir şekilde yapabilmek için Konstanz Üniversitesi ve Max Planck Hayvan Davranışları Enstitüsü Kolektif Davranış İleri Çalışmaları Mükemmeliyet Merkezi’nden araştırmacılar SMART-BARN (Akıllı Ahır) adlı bir araç geliştirdiler. SMART-BARN, ‘Hayvanların Çok Sayıdaki Davranışlarının Gerçek Zamanlı Takibi için Ölçeklenebilir Çok Modlu Arena’nın kısaltmasıdır. Hemal Naik, “Bir bireyin karmaşık davranış özelliklerini ya da böcekler, kuşlar veya memeliler gibi hayvan grupları arasındaki etkileşimleri incelemeye olanak tanıyan yeni bir araçtır” diyor. Küme Eş Konuşmacısı Máté Nagy ile birlikte Iain Couzin ve meslektaşları SMART-BARN’ı geliştirdi. Ekip oldukça disiplinlerarası bir yapıya sahipti: Biyologlar, fizikçiler, mühendisler ve bilgisayar bilimcileri birlikte geliştirdiler. Máté Nagy aracı daha ayrıntılı açıklıyor: “Optik ve akustik izleme gibi yüksek verimli ölçüm teknikleri kullanıyoruz; bu tekniklerle hayvanların tam 3D konumunu ve duruşunu inceleyebiliyor. Görüş alanlarını hesaplayabiliyoruz”. Yeni tesisin kullanıcıları, sistemin modüler yapısından yararlanarak farklı deneysel paradigmalar gerçekleştirme esnekliğine sahip olacak. Bilgisayar bilimcisi Hemal Naik, “SMART-BARN, deneysel hacim ve ölçülen davranış özellikleri ve grup boyutları açısından tipik iç mekan davranış deneylerinin ölçeğini geliştirmek için tasarlanmıştır” diyor ve ekliyor: “Bu, kullanıcıların daha önce görülmemiş davranış repertuarını ölçebileceği anlamına geliyor çünkü hayvanlar daha fazla alana sahip.” Tesis (hayvanların büyüklüğüne bağlı olarak) aynı anda 100’lerce hayvana ev sahipliği yapabilir ve deney olasılığını tipik olarak kapalı ortamlarda çalışılmayan yeni türlere genişletebilir.
Couzin sözlerini şöyle sürdürüyor: “Aslında bunu binlerce hayvanla çalışacak şekilde ölçeklendirdik.” “Kısa süre önce Görüntüleme Hangarı’nda 10.000 vebalı çekirgeyi izlediğimiz bir çalışma yürüttük. SMART-BARN teknolojimiz olmasaydı bu imkansız olurdu.” dedi. SMART-BARN şimdiye kadar güvercin, sığırcık, güve, yarasa ve insan gibi çok çeşitli denekleri içeren farklı deneysel aktivite durumlarında kullanıldı. Naik çok memnun olduğunu ifade ediyor çünkü, “Tesis önemli yeni disiplinler arası işbirliklerini şekillendiriyor.” diyor. Şöyle devam ediyor: “Örneğin SMART-BARN, on veya daha fazla kuştan oluşan bir gruptaki kuşların kimliklerini koruyarak 3D bakışlarını ve duruşlarını izleme olanağı sunuyor. Bu, teknik araştırmacılar tarafından bakışların karar verme sürecindeki rolünü araştırmak için kullanılıyor.” Aynı teknik, bilgisayar bilimcileri tarafından, hayvanların herhangi bir işaretleyici takılmadan 3D takibini kolaylaştıran yeni bilgisayar görüşü ve yapay zeka tabanlı algoritmalar tasarlamak için kullanılıyor. Iain Couzin, “Yöntemimiz, Konstanz Üniversitesi’ndeki Görüntüleme Hangarı’nda robot sürülerini veya binlerce böceği takip etmek için daha da büyük bir sistemle sonuçlandı” diyor. Máté Nagy, “Kısacası, bu sistemin uygulama alanı sadece bizim deneysel fikirler üretme becerimizle sınırlı.” ifadelerini kullandı. Ekip, tesisin dünyanın dört bir yanından araştırmacıların davranışsal soruların araştırılmasına katkıda bulunabileceği işbirliğine dayalı bir alan olmasını hayal ediyor. Bu nedenle ekip, dünyanın dört bir yanındaki araştırmacıları kendileriyle bağlantı kurmaya ve deneyler planlamaya davet ediyor.