Идентификация
Выявление экспериментального материала является одним из наиболее фундаментальных требований всех областей биологической науки. Дальвитц определил идентификацию как "процесс присвоения образца (ранее существовавшему) таксону". В 1999 году Уинстон определил идентификацию как "отнесение вида к ранее классифицированной и названной группе". Он также объяснил, почему диагностика того или иного вида может рассматриваться как часть его описания в этом описании не имеет четких или четких границ признаков, которые могут быть использованы для его установления, тогда как для диагностики необходимы только те признаки, которые необходимы для отличения одного вида от всех остальных.
Массовая потеря ценных видов растений за последние столетия и их негативное влияние на социально-экономические и экологические ценности спровоцировали сохранение растительных ресурсов для их устойчивого использования. Поэтому для эффективного сохранения растительных ресурсов важное значение имеет надлежащая идентификация растительных материалов. Различие между видами также помогает охарактеризовать генетическое разнообразие в коллекциях зародышевой плазмы видов растений, находящихся под угрозой исчезновения, и, следовательно, дать самую высокую оценку наиболее генетически различным группам в сохранении.
В связи с важностью многих диких родственников сельскохозяйственных культур в программах улучшения сельскохозяйственных культур и селекции для генов устойчивости к различным биотическим и абиотическим стрессам, их надежная диагностика необходима для защиты и сохранения их посредством усилий по сохранению.
Выявление генетических ресурсов растений также очень полезно для их сохранения ex-situ, которое имеет такое же значение для поддержания компонентов биологического разнообразия вне их естественной среды обитания. В этой связи идентификация видов растений также помогает: 1) обеспечить идентичность и целостность образцов (группа схожих растений, полученных из одного источника за один раз), которые хранятся в коллекции, не изменяются из-за нежелательного потока генов или генетического дрейфа после регенерации семенами; 2) проверить подлинность информации, поступающей в банк генов, и 3) поддержание коллекций зародышевой плазмы и управление ими.
Исследование вопроса о том, как нехватка таксономических знаний и, в частности, инструментов идентификации препятствует прогрессу в понимании биологических вторжений и борьбе с ними. Останавливаются на проблемах идентификации чужеродных видов растений и обсуждают, как это повлияло на изучение биологического вторжения и как неправильная идентификация инвазивных растений может помешать проведению экологических исследований.
Как упоминалось ранее, идентификация вида растений осуществляется только с использованием тех признаков, которые необходимы для отличения этого вида от всех остальных. На практике характер - это любой признак организма, который может быть измерен, подсчитан или оценен и обычно включает в себя морфологический признак. и анатомические черты, но могут также включать биохимические, физиологические и цитологические особенности.
Наиболее полезными признаками для диагностики видов являются те, которые остаются постоянными внутри вида, но различаются в зависимости от вида. Такие черты также должны быть легко и быстро зафиксированы. Было отмечено, что идентификация растения совсем не проста, поскольку помимо необходимости знать, какие признаки должны быть изучены (орехи, листья, корни и т.д.), также очень важно использовать целый словарь терминов, призванный обеспечить точность при наблюдении за конкретными признаками.
В диагностических целях вид можно рассматривать как группы индивидуумов, организованные в популяции и обладающие общим набором диагностических признаков, которые не встречаются за пределами группы. Полное описание таких признаков является неотъемлемой частью процесса наименования нового вида. Однако, имея значение термина "вид", процесс идентификации вида сам по себе не упрощается. Сложность идентификации видов во многих случаях привела к циничному определению вида как группы лиц, достаточно отличных от других групп, которые таксономисты считают заслуживающими особого ранга.
Таксономисты решают эти вопросы достаточно четко в зависимости от того, какую информацию они располагают, поскольку не существует согласованной формулы для их решения.
Способы изменения характеристик растений могут быть широко разделены на два основных класса: качественные и количественные. Характеристики, характеризующиеся качественной вариативностью, свидетельствуют о резком изменении фенотипа среди групп индивидуумов. Например, представителей вида Festuca vivipara L. можно отличить от других видов рода Festuca L. по наличию адвентичных бульбинов на месте цветочных частей. Четкие качественные различия, подобные этому, имеют большое значение для диагностических целей и поэтому предпочтительны для идентификации, когда они доступны.
Большинство символов, однако, демонстрируют более непрерывную вариативность, и поэтому различия между группами в большей степени зависят от степени. Говорят, что эти черты указывают на количественную картину вариации. Их использование обычно требует либо тщательного измерения, либо подсчета.
В этом случае символ имеет лишь ограниченное применение для диагностики. Очевидно, поэтому не все символы являются одинаково информативными; хорошими характеристиками считаются те, которые не демонстрируют значительных различий в рамках целевой группы, но тесно взаимосвязаны с ней.
Обычно существует несколько признаков, которые могут оказаться ценными для дискриминации аналогичных видов растений. Количество символов и состояний символов, необходимых для постановки диагноза, увеличивается по мере увеличения числа возможных идентификационных результатов. Поэтому в тех случаях, когда существует много видов, подлежащих различению, необходимо организовать сравнение характеристик состояния таким образом, чтобы диагноз был поставлен с высокой степенью точности и минимальными усилиями.
Этот процесс может осуществляться несколькими способами, такими как ранние методы диагностики видов (определение экспертов, метод распознавания), диагностические ключи, матрицы данных и он-лайн диагностика. программы идентификации, автоматизированная диагностика на заводах, хранимые компьютером ключи и ключи, изготовленные с помощью компьютера. Бельхумёр и др. описали работающую систему компьютерного зрения, которая помогает в идентификации видов растений.
Традиционно идентификация видов в значительной степени опиралась на морфологические признаки. Например, Riaz et al. использовали различные морфологические характеристики (цветы, листья, листья, шиповник и длина растения) для характеристики растений, принадлежащих двум диким видам Rosa. Этот метод утомителен и труден, потому что требует навыков и времени. Цзинь и др. считают, что развитие повсеместно распространенных технологий, таких как портативные компьютеры и цифровые камеры, сделало возможным автоматическую идентификацию видов.
Авторы утверждают, что в большинстве методов автоматической идентификации растений, в которых основное внимание уделяется особенностям формы, расположения и текстуры листьев, которые являются перспективными для идентификации некоторых видов растений, игнорируются зубы листьев, широко используемые в традиционной идентификации видов.
Поэтому они предложили новый метод автоматической идентификации видов, основанный на редком представлении особенностей зубов листьев. Эванс сослался на лучшие приложения для идентификации неизвестных растений и цветов. Также планируют запустить приложение, которое использует технологию искусственного интеллекта для идентификации растений вплоть до видового уровня.
Приложение использует преимущества так называемого "глубокого обучения", используя искусственные нейронные сети, которые позволяют компьютерам учиться так же, как и людям, чтобы их возможности могли развиваться со временем.