..
Suche

Personensuche
Veranstaltungssuche
Katalog der UB Siegen

EM-Orakel im Dienste der Forschung

DFG-Forschungsprojekt über das Paarungsverhalten von Fischen: Breitflossenkärpfling Molly sagt an der Uni Siegen die Ergebnisse der EM 2016 anhand virtueller Artgenossen voraus.

Das legendäre WM-Orakel Paul hat eine wissenschaftliche Nachfolgerin. Sie heißt Molly und ist ein Breitflossenkärpfling. In den kommenden Wochen wird sie in den Forschungslaboren des Instituts für Biologie an der Universität Siegen die Ergebnisse der Partien der EM 2016 mit deutscher Beteiligung vorhersagen – im Dienste der Wissenschaft. Molly ist Teil des interdisziplinären Forschungsprojekts „Virtuelle Fische“.

In diesem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Projekt untersuchen die ForscherInnen die Vorlieben der Fische bei ihrer Partnerwahl. Das Besondere: Molly flirtet nicht mit echten Artgenossen sondern mit künstlichen Fischmodellen, die in einem virtuellen Aquarium auf einem LCD-Monitor schwimmen. Die Monitore stehen jeweils auf den Kopfseiten des Beckens. Zum Auftaktspiel der deutschen Nationalmannschaft am Sonntag (12. Juni) warten links der deutsche und rechts der ukrainische Fisch. Molly entscheidet, welcher Fisch ihr mehr zusagt. Ausschlaggebend sind äußerliche Merkmale, von der Flossenform bis zur Farbe.

Für jede an der EM 2016 teilnehmende Mannschaft hat das Forscher-Team vom Institut für Echtzeit Lernsysteme an der Uni Siegen mit der selbst entwickelten FishCreator-Software ein virtuelles 3D-Fischmodell erstellt, das die Länderflagge der Mannschaft als Körpertextur trägt. Treten zwei Mannschaften im Turnier gegeneinander an, werden die jeweiligen Nationalfarben als Fischmodelle in der Animation FishSim zur Wahl gestellt. Über zwei hochauflösende Kameras wird die Position von Molly im Testbecken verfolgt. Vor den Monitoren befindet sich jeweils 20 Zentimeter vom Beckenrand die  „Wahlzone“.

Schwimmt Molly während der fünfminütigen Vorhersage in die Wahlzone, wird automatisch die Zeit gemessen, die sie in der Zone verbleibt. In diesem Moment „reagiert“ das jeweilige virtuelle Fischmodell auf die Anwesenheit von Molly in der Zone und folgt ihr, bis sie die Zone wieder verlässt. Das virtuelle Fischmodell interagiert mit dem echten Fisch. Der Mannschaftsfisch, vor dem Molly innerhalb von fünf Minuten die meiste Zeit verbringt, wird von ihr gewählt. Mollys Wahl für einen der beiden Mannschaftsfische zeigt an, wen sie als Sieger vorhersagt. Unentschieden gibt es bei den Vorrundenspielen, wenn die Ergebnisse weniger als 30 Sekunden Differenz aufweisen.

Gleich in der ersten Vorhersage machte Molly den deutschen Fans Hoffnung und sagte gegen die Ukraine einen Sieg für das deutsche Team voraus. Ergebnis: 2:0 für Deutschland – Orakel Molly lag also richtig. Im zweiten Spiel gegen Polen entschied sich Molly wieder für Deutschland, lag damit aber falsch, das Spiel endete 0:0 und damit mit einem Unentschieden.

Im dritten Gruppenspiel der deutschen Nationalmannschaft (21. Juni) zwischen Nordirland und Deutschland wagt Molly einen mutigen Tipp: Unentschieden!

Weitere Informationen und die weiteren Vorhersagen des EM-Orakels Molly gibt es hier: http://www.em2016-fischorakel.de

Über das DFG Projekt „Virtuelle Fische - Biologie und Informatik forschen gemeinsam“

In dem interdisziplinären Forschungsprojekt „Analyse durch Synthese mit virtuellen Fischen als neue Versuchsmethode in Untersuchungen zur Partnerwahl", kurz „Virtuelle Fische“, entwickeln das Institut für Biologie und das Institut für Echtzeit Lernsysteme der Universität Siegen eine interaktive Simulationssoftware (FishSim) mit virtuellen 3D Fischmodellen des Breitflossenkärpflings (Poecilia latipinna). Unterstützt wird das Projekt von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) (Wi 1531/12-1 und KU 689/11-1). Das Projekt dient dazu, herauszufinden, welche Informationen Fische bei der Partnerwahl nutzen. Virtuelle Fischmodelle bieten die Möglichkeit, einzelne Parameter, wie zum Beispiel die Flossengröße, beliebig zu verändern, wobei alle anderen Faktoren konstant bleiben. Dies schafft kontrollierte Versuchsbedingungen und ermöglicht eine genauere Bestimmung der Relevanz von Quantität und Qualität der zur Verfügung gestellten Information.

Neben dem Erscheinungsbild des virtuellen Fisches ist auch dessen Verhalten gegenüber dem echten Fisch von Bedeutung. Im Gegensatz zu echten Fischen kann der virtuelle Fisch nicht sehen und somit auch nicht auf die Bewegungen des echten Fisches reagieren. Um dieses Handicap auszugleichen, wurde ein „Kamera-Auge“ für den virtuellen Fisch installiert. Im Allgemeinen werden Systeme zum Verfolgen von Objekten (in diesem Fall von Fischen) auch als Tracking-Systeme bezeichnet. Im vorgestellten Projekt wird seitens der Informatik ein neues, innovatives Tracking-System entwickelt und erforscht: das Analyse-durch-Synthese-Verfahren. Dieses Verfahren bietet die Möglichkeit, mit Hilfe von Modellinformationen genaue 3D-Positions- und Lageinformationen mit nur einer Kamera zu extrahieren. Aktuelle Tracking-Systeme benötigen meist mehrere Kameras, um genaue 3D-Informationen zu berechnen.