Establishment of a "Universal design" for zooplankton analysis using AI and cheap scanners

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K23371
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 1101:Environmental analyses and evaluation, environmental conservation measure and related fields
• Research Institution: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• Principal Investigator: HIDAKA Mitsuko 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(情報エンジニアリングプログラム), 臨時研究補助員 (10871410)
• Project Period (FY): 2020-09-11 – 2022-03-31
• Keywords: 動物プランクトン / スキャナー画像 / 低コスト / AI / 画像処理 / 深層学習 / ユニバーサルデザイン

Outline of Final Research Achievements

Zooplankton plays important role in the marine food chain as the intermediate fauna between primary producers and predators. However, the ideal methodology to understand their distribution in a broad area has not yet been established. This study attempted a feasibility study to establish an easy and cheap zooplankton analysis system by applying a cheap scanner and AI technique. Scan speed and quality of the images were compared among three different cheap scanners, and one practical machine was chosen. The test dataset was provided by using the scanner and the data was classified. The study revealed that the image resolution of the images affects the classification.

Free Research Field

浮遊生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、現状として全球的な分布の実態を把握する手法が確立されていない動物プランクトンを対象とし、安価で誰にでも利用可能な調査手法を確立するためのフィージビリティスタディを行った。動物プランクトンは、海洋の食物連鎖において、中間層に位置する重要な動物群であるため、人類の食を支える水産資源の餌生物として極めて重要である。また、その分布実態を広域的かつ継続的に把握することは、地球温化などの今後さらに深刻化する地球規模の環境変動に伴い海洋生態系がどのように変化するかを捉える上でも重要であり、本研究はそれに資する基礎的な研究である。