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

• Hlavním cílem projektu je vývoj analytických metod pro studium vegetační a zemědělské historie Čech a Bavorska
• Posílení základního výzkumu v oblasti botaniky, etnobotaniky a archeobotaniky.
• Vyvinutí inovativní metody a nástroje umožňující rekonstrukci historie vegetace rostlinných zbytků v česko-bavorském regionu pomocí přístupů umělé inteligence.
• Prohloubení přeshraniční vědecké spolupráce, prohloubení interdisciplinární spolupráce v oblasti

  archeologie, botaniky, ekologie a informačních technologií.

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.