Labmaze V3.0動物行為軌跡分析系統 AI (型號ZS-Labmaze-AI)
AI 算法 是一種可訓練的計算機視覺系統,讓計算機學會每種分類的特征,模擬出人眼對每一張圖片的判斷標準??梢宰詣臃治鰪碗s的嚙齒類動物行為特征。
系統特點:
1. 可訓練的、通用的、系統化的、高通量的、自動的計算機視覺動物精細行為量化系統。
2. 實時精細行為狀態標記
3. 24h精細行為節律圖
4. 24h精細行為時序圖
5. 分段精細行為節律圖
6. 分段精細行為時序圖
7. 行為統計圖
8. 分組統計圖
9. 模式識別:計算機視覺深度學習,模擬人眼
小鼠行為定量分析
由專業的科研人員手動注釋了超300萬張視頻數據,用于計算機視覺系統的訓練,通過不低于1500次的反復訓練、學習,對陌生視頻識別的準確率超過90%,我們系統中的視頻識別的準確率高達99.7%,陌生系統如果希望更高的準確率,可以進一步讓系統進行自主學習以獲得令人滿意的數據。
傳統的分析系統是對視頻中動物的行為進行手工分類,并將大量的分類制作成數據庫,分析數據時視頻幀與數據庫做匹配,準確率往往是60%左右,模擬視頻的清晰度決定了這種算法只能用于模糊判斷,并且需要設置大量參數限定數據的判斷。
計算機視覺系統,利用海量的手工分類數據庫進行學習,學習出每種分類的特征,把所有的分類的特征作為數據庫,通過特征去判斷新的視頻的具體分類,所以準確率非常的高。計算機視覺系統可以通俗地理解成,讓計算機掌握了分類特征,計算機視覺用人眼的判斷方式去判斷每一個數據,從而實現了高精確度的數據分析。
AI 是傳統分析系統的一次技術革新,是未來行為行業算法的趨勢。
系統特點:
自動識別動物在飼養籠的位置信息、站立、癲癇、吊掛、站立、支撐站立、飲食、飲水、快速運動、慢速運動、不動、理毛、睡眠等行為。可以篩選出類型,偏好異于其他動物的個體,為下一步實驗提供相同類型的動物,使得行為結果更加可控,重復性更高。
實驗動物處于自由活動的狀態,不需要對實驗動物做特殊手術處理,動物全程處于飼養籠的自發狀態。不需要對飼養籠做特殊設計,普通飼養籠即可進行實驗,整個實驗過程可被保存和回放,自動統計每種行為發生的次數、累計持續時間。系統具有實時分析和錄像回放分析兩種模式可以選擇,實驗起來更方便,觀察區域自由繪制針對不同的籠具,可以繪制成任意形狀的區域,配合特異的籠具使用。
硬件特點:
工業視覺電腦工作站,固態硬盤,電腦最多可以集成10路千兆PoE網口。高速工業相機支持幀率120幀每秒,確保穩定運行,不允許丟幀。
晝夜節律自動控制、切換,環境燈亮度軟件可調。對實驗環境燈光無要求,系統自身光學匹配合理。
另外,光遺傳實驗室目前流行的實驗工具,硬件支持對光遺傳動物進行實時觸發、標記。
AI算法是一種可訓練的計算機視覺系統;自動分析復雜的鼠類行為。我們收集并手動注釋了3000000張視頻圖片,用于訓練和測試系統的數據庫。我們的系統與人類手動注釋得分相當。全面基于視頻軟件應補充現有基于傳感器的自動化方法并幫助開發適應性強,高通量,精細行為在綜合表型分析中起重要作用。
AI Tube Test
社會等級實驗,俗稱鉆管實驗,是目前的社會等級評估實驗,通常狀況下社會等級高的動物會占領Tube,將正面過來的動物推出Tube,從而體現出社會等級高的性;可搭配光遺傳設備使用,激活社會等級低動物的特定腦區,結果很有可能翻轉,所以AI Tube Test是個比較有意思的實驗。
嚙齒類動物天生對鉆洞感興趣,鉆管實驗利用這一特性制作而成,把動物放在Tube的兩端,兩只動物相向而行,社會等級高的動物會占領Tube,將社會等級低的動物推出定義為獲勝。
AI Tube Test把此實驗過程中動物的進攻策略,實時在線統計分析。各種狀態,其中包括:僵持、前進、后退、進攻、抵御、回擊、撤退等精細行為。如果觸發光遺傳設備,觸發信號
會顯示在下面的時序圖里面,動物的進攻策略是否會改變,也會體現在完整的時序圖里面,應用非常方便。
AI Tube Test利用AI圖像識別算法,區別于傳統的軌跡跟蹤,AI圖像識別算法對動物的整體形態進行分類,將所有的分類進行特征提取,形成完整的數據庫,特征提取的判斷速度是毫秒級別,正式實驗的時候每一幀圖片與數據庫里面的特征進行對比,實時的數據就此產生。
AI算法簡介: 卷積網絡算法à深度學習à雙層網絡à級聯網絡深度學習
硬件包含:工業視覺電腦、工業相機、Tube,如果需要出發光遺傳設備,需要配備Trigger Master。
工業視覺電腦 工業攝像機
Trigger Master Tube
標準的硬件搭配,成就的效果。
Trigger Master是標準的TTL I/O觸發器,配有48路TTL輸出和16路TTL輸入,支持任何支持TTL信號的設備的觸發及數據同步。
相關文獻:
1.The Effects of 4-Methylethcathinone on Conditioned Place Preference, Locomotor Sensitization, and Anxiety-Like Behavior: A Comparison with Methamphetamine
2.Effect of acute exposure to hypobaric hypoxia on learning and memory in adult Sprague-Dawley rats
3.Paeoniforin exerts neuroprotective efects by modulating the M1/M2 subset polarization of microglia/macrophages in the hippocampal CA1 region of vascular dementia rats via cannabinoid receptor 2
4.A Novel, Multi-Target Natural Drug Candidate,Matrine, Improves Cognitive Deficits in Alzheimer’s Disease Transgenic Mice by Inhibiting Aβ Aggregation and Blocking the RAGE/Aβ Axis
5.A polysaccharide extracted from Astragalus membranaceus residue improves cognitive dysfunction by altering gut microbiota in diabetic mice
6.Effects of the electrode insertion depth on the neural signal amplitude in the spinal cord
7.DYSFUNCTION OF IRON METABOLISM AND IRON-REGULATORY PROTEINS IN THE RAT HIPPOCAMPUS AFTER HEAT STROKE
8.Effects of armodafinil nanocrystal nasal hydrogel on recovery of cognitive function insleep-deprived rats
9.The relationship between microwave radiation injury and abnormal lipid metabolism
10.Nasal timosaponin BII dually sensitive in situ hydrogels for the prevention of Alzheimer’s disease induced by lipopolysaccharides
11.Modulation of the Astrocyte-Neuron Lactate Shuttle System contributes to Neuroprotective action of Fibroblast Growth Factor 21
使用該產品的部分客戶名單:
北京大學醫學部 第三軍醫大學附屬西南醫院 首都醫科大學附屬天壇醫院
軍事醫學三所 軍事醫學四所 廣東實驗動檢中心
軍事醫學六所 北京大學人民醫院 首都醫科大學附屬宣武醫院
中國協和醫科大學 首都醫科大學 海南安坪藥物中心
北京大學醫院 北京大學第三醫院 西安醫學院附屬醫院
友誼醫院 北京藏醫院 海口市人民醫院
世紀壇醫院 天壇醫院 貴州醫科大學第三附屬醫院
安貞醫院 北京神外研究所 鄭州大學附屬第五醫院
總醫院 清華大學醫學院 河南省人民醫院
北京中醫藥大學 中國中醫藥研究所針灸所 北京大學附屬第六醫院
首都師范大學 北京中醫藥大學東方學院 北京大學附屬北京腫瘤醫院
中科院物理研究所 中科院微生物研究所 首都醫科大學附屬阜外心血管醫院
中科院遺傳所 中科院生物所 延安大學
中科院動物所 中科院智能所 昭衍藥業
中科院高能物理所 北京理工大學 中國藥檢食品藥品所
中科院獸醫研究所 北京生命科學研究所 上海市兒童醫院
中國農業大學 北京中醫藥大學 中國中醫研究院附屬東直門醫院
河北省藥品檢驗研究院 航天中心醫院 四川大學附屬華西醫院 等等......