فبراير 9, 2011
تشغيل الفيديو هو التقنية المستخدمة على نطاق واسع في السلوك الحيواني. أنشأنا وتقييم البرنامج الذي يطبق القواعد القائمة على تشغيل تفاعلية من 3 - D الرسوم المتحركة الكمبيوتر في استجابة للبيانات ، في الوقت الحقيقي الآلي على سلوك هذا الموضوع.
الهدف العام من التجربة التالية هو استخدام نظام تشغيل فيديو تفاعلي ومؤتمت لدراسة سلوك التودد لدى إناث سمك ذيل السيف. ويتم تحقيق ذلك من خلال نمذجة سمكة ذكر رقمية، وإضافة الحركة والتفاعلية إليها، ووضع قواعد لكيفية تصرفها بالنسبة للسمكة الخاضعة للدراسة. في هذا العرض التوضيحي، سيقوم ذكر افتراضي بتتبع تحركات أنثى حقيقية لتهيئة النظام.
يتم إنشاء حوض أسماك تحيط به شاشتان متصلتان بنظام مراقبة المشاهد لتتبع الخاضعين للتجربة في الوقت الفعلي. ثم تُنقل بيانات الحركة إلى برنامج تشغيل الفيديو التفاعلي على خادم منفصل لتحديد حركة المثير المتحرك على الشاشة. وبمجرد تجهيز النظام، تُمنح الإناث خياراً متزامناً بين ذكر من نفس النوع وذكر من نوع مختلف على جانبين متقابلين من حوض الأسماك.
وفي النهاية، فإن التفضيل في سلوك التودد الذي تظهره الأسماك الإناث تجاه ذكور من نوع مماثل يمكن أن يتأثر بإضافة محفز ذكر تفاعلي. ستقوم تريشيا باكوفسكي، الطالبة السابقة في مرحلة الدراسات العليا في مختبري والموظفة الحالية في Dreamworks SKG، بتوضيح الإجراء. قم بوضع كاميرا فوق الحوض وقم بتوصيلها ببطاقة فيديو observe.
أجرِ التعديلات اللازمة لضمان ظهور حوض الأسماك بالكامل في مجال الرؤية. قم بتكوين نظام عرض byob Observe لاستقبال معلومات التتبع من الكاميرا. بعد ذلك، قم بتفعيل المكون الإضافي في عارض BYOBs Observe الذي يرسل الإحداثيات إلى خادم الرسوم المتحركة عبر عنوان IP محدد للشبكة.
لبدء عملية المعايرة، قم بتشغيل خادم الرسوم المتحركة وافتح ملف interactive display setup txt. أدخل عرض الشاشة وارتفاع الشاشة بالبيكسل تحت number monitor، وفي خانة info تحت number program type أدخل calibration. تأكد من حفظ هذه التغييرات.
بعد ذلك، انقر نقراً مزدوجاً على أيقونة برنامج تشغيل الفيديو التفاعلي (IVP) لبدء البرنامج، وذلك لضمان التطابق الصحيح بين بيانات المشاهد وبيانات المخرجات التفاعلية من برنامج IVP. أدخل أبعاد الحوض كما تم إعدادها مسبقاً في نظام المشاهد لتصحيح الفارق الناتج عن كون أطراف حوض الأسماك أصغر من الشاشات. استخدم لوحة المفاتيح لتحريك منطقة العرض أو نافذة عرض المثيرات لمحاذاتها مع أطراف حوض الاختبار المعروض على خادم الرسوم المتحركة.
يظهر منفذ العرض الوردي على إحدى شاشات الاختبار، بينما يظهر منفذ العرض الأزرق على الشاشة الأخرى. بعد ذلك، قم بتغيير مقياس عرض السمكة الذكر في كلا المنفذين حتى يصل إلى حجم التحفيز المطلوب. استخدم محفز المعايرة القياسي وقم بضبط المقياس إلى 66.7 millimeters باستخدام معيار قياس قياسي.
قم بتحريك الصناديق في العرض بحيث تتماشى مع حواف خزان الاختبار. استخدم مفتاحي q أو w لتحريك الصناديق باتجاه مركز السمكة أو بعيداً عنها لتهيئة النظام. ضع شاشة CRT عند كل طرف من حوض أسماك سعة 80 liter مملوء بماء نظيف، وتأكد من تطابق درجة سطوع الشاشتين.
قم بتحميل النموذج المراد اختباره في هذا العرض التوضيحي. يتم اختيار الملفات المقابلة لكل من الذكور، والفسفور، والبيرمان، وذكور ex MechE. اختر من المجموعة غير التفاعلية أو التفاعلية الجانب والمرحلة التي سيظهر فيها كل محفز والحجم المطلوب لكل محفز.
بعد ذلك، يتم اختيار ما إذا كانت حركات المحفزين ستكون متماثلة (mirrored) أو غير متماثلة. وأخيراً، يمكن جعل عروض التودد لدى الذكر تفاعلية من خلال اختيار إما الإعداد الافتراضي الذي يتم فيه رفع الزعنفة الظهرية فقط أثناء عرض التودد الجانبي أو على مسافة معينة. يجب أن يكون الموضوع من الذكور من أجل تحفيز الاستجابة.
لبدء جلسة الاختبار، افتح ملف setup.txt الخاص بإعدادات العرض التفاعلي، ثم اضبط program type على live testing، واضبط experiment name ليكون مطابقاً لاسم الملف الذي يحتوي على بيانات التجربة. قم بتشغيل برنامج IVP، ولكن لا تضغط على start؛ حيث سيترك هذا شاشة فارغة لفترة التأقلم.
ضع السمكة الخاضعة للتجربة برفق في الحوض واتركها لمدة 10 دقائق حتى تستقر. قبل البدء في الاختبار، قم بتشغيل برنامج observe viewer 2.0 ونظام IVP. تُعرض المثيرات الفيديوية على العينات في تجربة تتكون من مرحلتين، مدة كل منهما 20 دقيقة.
تتكون المرحلة من مقاطع زمنية مدتها أربع أو خمس دقائق، ويظهر مثال على ذلك هنا. في المقطع الأول، يتم تأقلم الأنثى مع خزان الاختبار لمدة خمس دقائق عن طريق عرض شاشة أحادية اللون على كلا الشاشتين. وفي المقطع الثاني، يتم عرض محفز فيديو مختلف على الشاشة اليسرى واليمنى لمدة خمس دقائق إضافية.
مباشرة بعد عرض المحفزات المرئية، تظهر مرة أخرى شاشة أحادية اللون لمدة خمس دقائق على كلا الشاشتين. وفي الجزء الرابع والأخير، تُعرض المحفزات من الجزء الثاني، ولكن مع تبديل موضع كل محفز. يوفر هذا ضابطاً داخلياً لكل أنثى للتحقق من الانحياز الجانبي.
يمكن للمرحلة الثانية تكرار النمط نفسه مع مجموعة مختلفة من المثيرات المقدمة في آن واحد. وبعد اكتمال جميع المراحل، يتم إخراج الحيوان الخاضع للتجربة وإدخال السمكة التالية المراد اختبارها؛ وللتحكم في الانحيازات الجانبية وتأثيرات الترتيب، يتم تنويع الجانب وترتيب التقديم بشكل منهجي عبر مختلف العينات. يتتبع المثير التفاعلي الموضح هنا باللون الأحمر الموقع الأفقي للأنثى الموضح باللون الأزرق في الوقت الفعلي وبدقة.
القواعد الثلاث التي توجه سلوك الذكر هي كما يلي، حيث يشير الاتجاه X إلى طول الحوض والاتجاه Y إلى عرض الحوض. القاعدة الأولى: يتبع الذكر المحاكي دائمًا الأنثى الخاضعة للتجربة عبر الشاشة متتبعًا إياها في الاتجاه Z. القاعدة الثانية: لا تُرفع الزعنفة الظهرية للذكر المحاكي إلا عندما يقوم بعرض تودد جانبي.
القاعدة الثالثة، سيقوم سمك السيف الذكر المحاكى بأداء عرض تودد جانبي فقط لـ 50% من إجمالي الوقت الذي يتم فيه عرضه على الأنثى. ويتم تحفيز عرض التودد الجانبي عندما يكون الذكر ضمن ربع طول جسم الذكر من سمكة الأنثى في اتجاه Z. كما أن عرض التودد الجانبي مستقل عن مدى قرب الأنثى من الشاشة.
في ارتباط الاتجاه X، يتم حساب الوقت تلقائيًا بواسطة عارض الملاحظة ويُعرَّف بأنه مقدار الوقت الذي تقضيه الأنثى ضمن مسافة 10 سنتيمترات من أحد المراقبين أو المحفزات الأخرى غير التفاعلية. أظهرت نتائج IVP أن إناث X تفضل بشدة الإشارات البصرية الخاصة بنوعها. ومع ذلك، عندما تم اختبار الإناث مع ذكور تفاعلية من نفس النوع ومن أنواع أخرى، لم تظهر أي تفضيل بعد تطورها. سمحت هذه التقنية للباحثين في مجال سلوك الحيوان باستكشاف التفاعلات الاجتماعية باستخدام خوارزميات كمية.
تقدم هذه الدراسة نظاماً تفاعلياً ومؤتمتاً لتشغيل الفيديو، صُمم لدراسة سلوك المغازلة لدى إناث أسماك السيف (swordtail fish). ومن خلال استخدام نموذج ذكر رقمي يستجيب لتحركات الأنثى الحية في الوقت الفعلي، يمكن للباحثين استكشاف ديناميكيات تفضيلات التزاوج لدى الأسماك.
يتيح التشغيل الآلي والتفاعلي للفيديو التحكم الدقيق والفوري في محفزات السلوك الحيواني، مما يدعم الدراسات القائمة على الفرضيات حول التواصل والتفضيل. تعزز هذه التقنية من دقة ومستوى التحكم في المقايسات السلوكية، مما يؤثر بشكل مباشر على عمليات الاكتشاف المبكر والتحقق من الأهداف في أبحاث السلوك العصبي والأبحاث الحسية. كما يؤدي دمج هذه التقنية إلى تعزيز الثقة التنبؤية في النماذج الانتقالية ويوجه القرارات المتعلقة بمحافظ منصات التنميط الظاهري السلوكي.
يتناسب نظام تشغيل الفيديو التفاعلي هذا مع التسلسل الممتد من مرحلة الاكتشاف إلى المرحلة قبل السريرية، مما يتيح اختبار الفرضيات، وتطوير المقايسات، وإجراء البحوث السلوكية الانتقالية.