Årets originale forskningsidé bygger på big data og machine learning

Toke Thomas Høye bliver i dag den første modtager af Danmarks Frie Forskningsfonds nye pris, der gives til årets originale forskningside.

Han får prisen for sin banebrydende ide til et forskningsprojekt, der kombinerer klimaforskning med et par af tidens hotteste begreber: machine learning of big data.

– Projektet viser, hvordan man ved brug af, og udvikling af, højteknologiske metoder kan undersøge problemer af stor miljømæssig vigtighed og videnskabelig interesse på et niveau, hvor hidtidig metodik slet ikke kan følge med, udtaler bestyrelsesformand Peter Munk Christiansen i forbindelse med uddelingen.

Toke Thomas Høye’s projekt skal undersøge, hvad der sker, når klimaforandringerne begynder at påvirke interaktionen mellem planter og bestøvende insekter.

De nuværende økosystemer hviler på en meget fint kalibreret samtidighed mellem planter og insekter – men hvad nu hvis blomstringen begynder at komme tidligere p.g.a. varmere vintre, men de bestøvende insekter ikke er klar til at bestøve tidligere? Eller omvendt?

Det er den slags følgevirkninger Toke Thomas Høye skal undersøge med en bevilling på 2.6. mio. kr. fra Danmark Frie Forskningsfond i ryggen.

Kameraer bygget til fuglehuse

For at undersøge det, vil han lave feltstudier i Arktis, hvor klimaforandringerne forventes at blive mest intense.

– Et af de store nye skridt, som det her projekt tillader, er at vi kan sætte kameraer op mange forskellige steder. Vi har folk i felten ni steder: På Svalbard, flere steder i Grønland, på Island og i nord og syd Norge, fortæller Toke Thomas Høye.

Først skal en avanceret computerbaseret metode gennem machine learning lære at genkende de forskellige insektarter, så automatiserede kameraer kan overvåge planterne og analysere, hvilke insekter der besøger planternes blomster på de forskellige tidspunkter. Efterfølgende skal de store mængder big data der indsamles analyseres og gøre forskerne klogere på den udvikling vi har i vente de kommende år.

– Hvis man vil prøve at forstå, hvor meget data det er vi indsamler, kan jeg fortælle, at vi regner med at indsamle ca. 10 mio. billeder i løbet af næste sommer, som tilsammen fylder i omegnen af 50 terabyte, forklarer prisvinderen og fortæller at det blandt andet er det store fald i priserne på udstyr, der har gjort projektet muligt:

– Teknologien er ret billig. Det er kameraer, der er produceret til at folk kan sætte op ved deres fuglehus hjemme i haven og se hvilke fugle der besøger det. De har vist sig at være rigtig gode til insektgenkendelse, og så har vi bygget et robust stativ til dem, så de kan stå hele sommeren, siger han.

Der har i de seneste år været stort fokus på bla. det kraftige fald i antallet af honningbier, hvis bestøvning har stor betydning for  både naturlige økosystemer såvel som produktionen af fødevarer verden over, da planter er afhængige af, at kunne blive bestøvet af insekterne.

Med Toke Thomas Høye’s forskningsprojekt får man et langt større kendskab til problemstillingens omfang, idet indsigten i planter og insekters interaktion vil give en helt ny viden.

Hos Danmarks Frie Forskningsfond glæder formanden sig over at projektet viser vejen for fremtidens forskning:

– I en større sammenhæng er projektet et mønstereksempel på den sammensmeltning af discipliner og teknikker, som i så høj grad karakteriserer naturvidenskab i disse år og er et stærkt afsæt for nybrud i forskningen, siger Peter Munk Christiansen.