Doc. PhDr. Jaromír Beneš, Ph.D., Katedra botaniky, laboratoř archeobotaniky a paleoekologie
01/07/2021 – 31/12/2022
Program přeshraniční spolupráce Česká republika - Svobodný stát Bavorsko Cíl EÚS 2014 - 2020 (č. projektu 343)
Interreg BY-CZ
Projektový manažer: Ing. Andrea Kadlecová
ARCHAEOPLANT (č. projektu 343)
Název CZ: ARCHAEOPLANT - výzkum identifikace rostlin pomocí umělé inteligence
Název EN: ARCHAEOPLANT - Erforschung von Pflanzen mit künstlicher Intelligenz
Řešitel:Doc. PhDr. Jaromír Beneš, Katedra botaniky, laboratoř archeobotaniky a paleoekologie
Partneři: Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích (JU), Institut für Pflanzenwissenschaften Universität Regensburg
Realizace: 01/07/2021 – 31/12/2022
Rozpočet: 470 270,37 EUR (projekt), 224 212,60 EUR (PřF JU), 246 057,77 EUR (IPW UR)
Poskytovatel: Česká republika – Ministerstvo pro místní rozvoj, Odbor evropské územní spolupráce
Program: Přeshraniční spolupráce Česká republika – Svobodný stát Bavorsko Cíl EÚS 2014 – 2020
Abstrakt
Cílem projektu je posílit základní výzkum v oblasti botaniky, etnobotaniky a archeobotaniky. Česko-bavorský prostor se vyvíjel vegetačně a zemědělsky shodně, ale byl po druhé světové válce násilně rozdělen. Cílem projektu je vyvinutí inovativní metody a nástroje umožňující rekonstrukci historie vegetace pomocí rostlinných zbytků v česko-bavorském regionu pomocí přístupů umělé inteligence. Od neolitu přibývají přímé doklady přítomnosti nejstarších zemědělců, reprezentované archeologickými nálezy semen rostlin, ale i rostlinných mikrozbytků. Laboratoř archeobotaniky a paleoekologie Jihočeské univerzity (LAPE) a Institut für Pflanzenwissenschaften Universität Regensburg (IPW UR) řadu let spolupracovaly v rámci evropské platformy PAPAVER na výzkumu archeologických lokalit. LAPE disponuje četnými soubory dat z různých typů archeobotanických analýz, IPW UR systematicky shromažďovala semena současné i historické flóry (soubor cca 2000 botanických taxonů). Nicméně dosud chybí jednotná metodika a databáze, která by spojila výzkum současné vegetace s archeobotanickými nálezy. V rámci projektu bude nejprve A) vytvořena Open Access digitální databáze rostlinných makrozbytků (včetně 3D modelů) a mikrozbytků s důrazem na principy FAIR dat. V další fázi B) bude pro pilotní sérii semen, rostlinných fytolitů a škrobů vytvořen modul schopný poloautomaticky identifikovat semena rostlin. V závěrečné fázi C) bude navržen identifikační klíč, schopný identifikovat další botanické taxony. Metodika bude sloužit jako nástroj při rekonstrukci minulého přírodního prostředí a interakcí mezi člověkem a přírodou v česko-bavorském prostoru od pravěku do současnosti. V rámci tohoto přístupu bude vytvořena propojená online mikrofotografická a alfanumerická online databáze obsahující digitální objekty a data. Vytvořené analytické a databázové prostředky umožní botanikům i archeologům identifikovat rostlinné zbytky z archeologických výzkumů. Vzniklé společné analytické nástroje a metodiky, včetně Open Access databáze, by byly první svého druhu. Navrhovaná metodika založená na digitální a analogové mikrofotografii, strojovém učení rostlinných zbytků a 3D modelech rostlinných semen ve vysokém rozlišení umožní inovativní determinaci rostlinného materiálu, která často vyžaduje jinak časově náročnější, a ne vždy úspěšné postupy. Tento nástroj zefektivní společné využití vědeckých dat na obou stranách hranice.
Cíle
Výstupy
- Vytvoření Open Access digitální databáze rostlinných makrozbytků (včetně 3D modelů) a mikrozbytků s důrazem na principy FAIR dat.
- Pro pilotní sérii semen, rostlinných fytolitů a škrobů bude vytvořen modul, schopný poloautomaticky identifikovat semena rostlin.
- Vytvoření identifikačního klíče, schopného identifikovat další botanické taxony.
Online databáze
Data vzniklá v rámci projektu Archaeoplant jsou k dispozici v databázi UniCatDB, vyvíjené a spravované Jihočeskou univerzitou v rámci Elixir-CZ. Byla zde vytvořena speciální struktura pro data z projektu a veškerá relevantní data vniklá z mikroskopů a 3D skeneru byla importována, včetně transformovaných relevantních metadat (v případě dat z mikroskopu Keyence bylo nutno metadata extrahovat přímo z obrázků zakódované v EXIF). Databáze je pro čtení přístupná na https://app.unicatdb.org/ (uživatel: public, heslo: public).
