Группа исследователей под руководством Адама Нарбудовича из Тринити-колледжа в Дублине разработала метод бесконтактной классификации насекомых с использованием радаров миллиметрового диапазона и алгоритмов машинного обучения. Технология позволяет идентифицировать виды опылителей, не нанося им вреда, что необходимо для оценки состояния экосистем и обеспечения продовольственной безопасности. Традиционные способы мониторинга обычно предполагают отлов и гибель насекомых для последующего лабораторного анализа, что делает масштабные исследования трудозатратными и не всегда этичными.
Новая система фиксирует уникальные доплеровские сигнатуры, возникающие при взмахах крыльев. Радар излучает высокочастотные сигналы, которые отражаются от движущихся объектов, создавая специфический спектральный отпечаток. Эти микродоплеровские эффекты содержат данные о частоте и амплитуде движений, позволяя различать виды даже со схожими внешними признаками. Алгоритм анализирует более семидесяти характеристик, включая гармонические составляющие и временные модуляции, что обеспечивает высокую точность распознавания.
В ходе испытаний на территории университетского кампуса ученые протестировали систему на различных группах насекомых. Экспериментальная модель показала точность в 96% при различении пчел и ос, которые часто обладают схожими поведенческими и морфологическими чертами. На уровне конкретных видов точность классификации составила 85%. Все насекомые, задействованные в исследовании, после записи сигналов были возвращены в естественную среду обитания.
Внедрение подобных датчиков в автоматизированные системы мониторинга позволит биологам получать данные о популяциях в режиме реального времени. Сокращение численности опылителей из-за климатических изменений и применения пестицидов представляет прямую угрозу мировому сельскому хозяйству. Радарные технологии дают возможность проводить непрерывные наблюдения без вмешательства в жизненный цикл насекомых, что требуется для разработки мер по сохранению биоразнообразия.
Разработчики планируют создать на базе этого метода сеть портативных и доступных сенсоров. Такие устройства могут быть размещены как в городских зеленых зонах, так и в отдаленных лесных массивах для отслеживания миграций инвазивных видов и влияния антропогенной нагрузки на среду. Проект реализован при участии экспертов в области энтомологии, инженерного дела и обработки сигналов из нескольких международных научных центров.