Naš izazov nastao je iz frustracije satima provedenim za računalom u specijaliziranim programima za mjerenje. Označavajući i mjereći pruge rasta različitih vrsta školjkaša došli smo na ideju da primjenimo napredne računalne metode kako bi ubrzali proces. Trenutno nam po svakoj školjci treba i po nekoliko sati – kazuje nam Daria Ezgeta Balić s Instituta za oceanografiju i ribarstvo koja je vodila pobjednički tim ShelLife na 48-satnom natjecanju Ocean Hackathon.
Nakon završetka natjecanja tijekom kojega su timovi razvijali inovativne ideje u rješavanju izazova, koristeći digitalne podatke povezane s morem i priobalnim područjem s ciljem razvoja novih proizvoda i usluga, pitali smo je o iskustvu s Ocean Hackathona, radu u timu, ideji koja ih je vodila i rješenju koje su osmislili.
Kako su izvijestili sa Sveučilišta u Splitu, pobjednički tim je u 48 sati tijekom vikenda razvio rješenje kojim su proces procjene starosti školjkaša, konkretno Jakobove kapice, ubrzali za čak 18.000 puta. Za proces koji se inače radi ručno i oduzima jako puno vremena, ovaj interdisciplinarni tim je korištenjem prepoznavanja slike, strojnog učenja i baze podataka razvio automatizirani sustav tako da računalo sada taj posao odradi za nekoliko sekundi.
-Prijavom na Ocean Hackathon želja nam je bila okupiti tim studenata s potrebnim znanjima i vještinama koji bi razvili alat za automatizaciju dosadašnje metode mjerenja. Kako bi još malo zakomplicirali izazov tražili smo da dinamiku rasta pokušaju dovesti u odnos s okolišnim parametrima za koje su istraživanja pokazala da utječu na rast – pojašnjava Daria Ezgeta Balić, inače vlasnica izazova.
Dodaje kako Institut za oceanografiju i ribarstvo već dugi niz godina provodi analize starosti i rasta različitih vrsta školjkaša što je često jako dug proces.
-Određivanje starosti i dinamike rasta školjkaša, posebno komercijalno značajnih vrsta, doprinosi poznavanju biologije i ekologije pojedine vrste. Takva saznanja posebno su važna iz aspekta ribarstva gdje doprinose učinkovitijem gospodarenju iskorištavanih vrsta te također iz aspekta akvakulture posebno optimizacije procesa uzgoja ili unosa novih vrsta u akvakulturu – kaže naša sugovornica.
Naglašava kako se oko ShelLife izazova okupio izvrstan multidisciplinarni tim, bilo je tu biologa, geologa, matematičara, računaraca i strojara.
Uz Dariu Ezgeta Balić, vlasnicu izazova, tim su činili još Goran Gašparović, Alen Grebo, Kristina Križnjak, Josipa Marelja, Domina Sokol, Hana Uvanović i Josip Wolf.
-Tim se prvi put okupio na natjecanju i sve što smo uspjeli razviti napravljeno je u 48 sati trajanja Ocean Hackathona. Tijekom tih 48 sati naši računarci su koristeći metode obrade slika i programski jezik Python uspjeli razviti alat koji s odstupanjem od svega 4 posto u odnosu na do sad primjenjivanu metodu u manje od sekunde pronalazi dnevne pruge rasta na jedinkama Jakobove kapice koju smo izabrali kao model vrstu za ovo natjecanje – kazuje nam.
Nakon njih, navodi nadalje, matematičari navođeni biolozima razvili su model na koji način dobivena mjerenja mogu dovesti u relaciju s okolišnim parametrima kao što su temperatura ili salinitet. Kako bi biolozima iz tima učinili ovaj alat lakšim za korištenje izrađeno je grafičko sučelje.
-Ovakvo rješenje omogućuje nam da u jako kratkom vremenu analiziramo daleko veći broj jedinki samim time dođemo do robusnijeg seta podataka koji nam daje jako vrijedne i detaljnije podatke o biologiji i ekologiji istraživane vrste – ističe Daria Ezgeta Balić.
Na pitanje o daljnjem razvoju ovog inovativnog rješenja, odgovara kako će za početak provesti još dodatna testiranja na školjkašima koja istražuju u sklopu BivACME projekta financiranog od strane Hrvatske zaklade za znanost voditeljice dr.sc. Melite Peharde Uljević.
-Vjerujemo da će naše rješenje u budućnosti imati primjenu u znanstvenim i stručnim istraživanjima – zaključuje Daria Ezgeta Balić.
Dodajmo kako oceani pokrivaju oko 70 posto Zemljine površine, oni su izvor života, važni su za prehranu čovječanstva i bioraznolikost, oni reguliraju klimu i vrijeme. Ključan su pokretač globalne ekonomije s obzirom da se više od 90 posto svjetskog trgovačkog prometa obavlja preko oceana, a procjenjuje se da će do 2030. godine 40 milijuna ljudi raditi u industriji povezanoj s oceanskim resursima.
No, unatoč svim benefitima, ljudskim djelovanjem potkopavaju se koristi koje ljudima i životu na Zemlji pružaju oceani i mora. Prekomjerni ulov iscrpljuje riblji fond i uzrokuje godišnji gubitak od gotovo 90 milijardi dolara, uništavaju se koraljni grebeni, plastični otpad guši organizme u morima i oceanima.
Europska unija uspostavila je okvir za zaštitu morskog okoliša, doneseno je više strategija i direktiva kojima se želi smanjiti otpad, zaštititi prirodu i bioraznolikost, potaknuti kružno gospodarstvo.
Tako se primjerice Direktivom (EU) 2019/904 Europskog parlamenta, usvojenom 5. lipnja 2019., želi spriječiti i smanjiti utjecaj određenih proizvoda od plastike na okoliš, posebno vodni okoliš, kao i na ljudsko zdravlje, te promicati prijelaz na kružno gospodarstvo s inovativnim i održivim poslovnim modelima, proizvodima i materijalima.U EU više od 80 posto morskog otpada, izmjerenog kao broj komada otpada pronađenog na plažama, čini plastika, pri čemu plastični predmeti za jednokratnu uporabu čine 50 posto, a predmeti povezani s ribolovom 27 posto ukupne količine.
Ostaci plastike pronađeni su u mnogim vrstama poput morskih kornjača, tuljana, kitova i ptica, ali i u ribama i školjkama te na kraju u ljudskom prehrambenom lancu.
Kako je navedeno na portalu Europskog parlamenta, otpad u morima uzrokuje i ekonomske gubitke za sektore i zajednice koje ovise o morima, ali i za proizvođače: samo 5 posto vrijednosti plastičnih pakiranja ostaje u ekonomiji, dok je ostatak bačen. Ovaj podatak, naglašeno je, ukazuje na potrebu za cirkularnijim pristupom.
