Nuwe data-insamelingsagteware kan grootwithaaie dalk beskerm

Die pasgemaakte sagteware gebruik die hele bestaande databasis om foto’s te vergelyk, pasmaats te vind en húlle dan te rangskik in volgorde van eendersheid, van links na regs. Daar is ook ‘n ingeboude funksie in die sagteware wat ‘n matriks opstel van die geskiedenis van hervaslegging van dieselfde haaie se data. Hierdie inligting kan gebruik word om skattings oor bevolkingsgetalle te maak. Foto: Sara Andreotti

deur Wiida Fourie-Basson van die Fakulteit Natuurwetenskappe aan die Universiteit Stellenbosch

Die gebrek aan ʼn gestandaardiseerde prosedure vir die insameling van data oor spesies soos die grootwithaai, wat ontwykend is en moeilik om op te spoor, het tot dusver alle pogings om hierdie diere te bestuur en beskerm, belemmer.

Maar nou het ʼn marinebioloog, ʼn kundige op die gebied van toegepasde wiskunde en ʼn ontwikkelaar van sagteware van die Universiteit Stellenbosch (US) hul kragte saamgesnoer en Identifin, ʼn pasgemaakte sagtewarepakket, ontwikkel om hierdie probleem op te los.

Dr. Sara Andreotti, ʼn marinebioloog in die departement plant- en dierkunde by die US, het as deel van haar navorsing meer as 5 000 foto’s van grootwithaaie se dorsale vinne langs die Suid-Afrikaanse kuslyn geneem. Die agterste rand van elke haai se dorsale vin het ʼn unieke patroon, soos ʼn mens se vingerafdruk.

Sy het oor ʼn tydperk van ses jaar ʼn fotodatabasis saamgestel met inligting oor waar en wanneer elke grootwithaai gesien is. In die gevalle waar sy in staat was om ook ʼn weefselbiopsie van die haai te neem, is die genetiese data ook met die haai se fotoprofiel verbind.

Andreotti moes egter al hierdie data met die hand op haar persoonlike rekenaar invoer.

“Ek het byna van my kop af geraak. Ek het gou besef die opdatering van die databasis sal op die lang termyn al hoe meer van my tyd in beslag neem. Dis toe wat ek summier besluit het om by die afdeling vir toegepaste wiskunde om hulp te gaan aanklop.”

Prof. Ben Herbst, ʼn spesialis op die gebied van masjienleer en dr. Pieter Holtzhausen, ʼn sagteware-ingenieur wat besig was met sy doktorsgraad in toegepaste wiskunde, was gewillig om met dr. Andreotti se databasis te werk. “Ek was uit die veld geslaan toe hulle ook opgewonde geraak het oor my data,” lag sy.

Dr Holtzhausen verduidelik: “Ons het ʼn algoritmiese tegniek, wat bekend staan as dinamiese tydsverwringing, gebruik om die ‘vingerafdrukke’ te vergelyk en te pas. Met hierdie tegniek kan enige data wat in ʼn liniêre reeks omgesit kan word, geanaliseer word. Hierdie tegnieke word dikwels ingespan in sagteware wat gebruik word vir spraakherkenning.”

Die sagteware wat hulle ontwikkel het vir die herkenning van fotobeelde, genoem Identifin, vergelyk ʼn afdruk (wat semi-outomaties gedoen word) van die agterste rand van die dorsale vin met die dorsale vinne op foto’s in die databasis. Die foto’s in die databasis word dan herrangskik volgens die waarskynlikheid dat dit gaan pas. Indien wel, sal die foto wat in die eerste plek geplaas is, die korrekte een wees.

So lyk die koppelvlak van die Identifin-vinpassingsprogram. ʼn Navorser neem die haaivinfoto (a) en dui die boonste en onderste punte van die vin aan. Die sagteware maak dan outomaties (in rooi) ʼn afdruk van die vinkepies (b). Foto: Dr Sara Andreotti.

Terwyl hulle saam met Michael Meyer, ʼn marinewetenskaplike van die departement van omgewingsake en haaibewaringskundige Michael Rutzen van Shark Diving Unlimited gewerk het, het Andreotti besef die sagteware moet verfyn word om ʼn groot databasis vir die monitering van die grootwithaaibevolking op die lang termyn te onderhou.

Argieffoto van ‘n witdoodshaai ter illustrasie

“Die sagteware moet in staat wees om die vinidentifikasie van die nuwe foto vinnig te vergelyk met bestaande foto’s in die databasis, moontlike passings identifiseer en dan boonop outomaties die haai se identifikasiebesonderhede op die databasis opdateer. Die databasis moet ook gebruikersvriendelik wees en die struktuur moet voorsiening maak daarvoor dat verskillende navorsers dit op die lang termyn kan gebruik.

Terwyl daar steeds ruimte vir verbetering is, het die sukses van hul eerste proeflopies hulle hoop gegee dat Identifin binnekort gebruik kan word om grootwithaaibevolkings op groot skaal te monitor.

“Voorheen, terwyl ek op see was, moes ek probeer om die haaie te onthou om te voorkom dat ek meer as een keer weefselbiopsies van dieselfde haai neem. Nou kan Identifin die taak oorneem. Ek sal net die nuwe dorsale vinfoto’s van my kamera moet aflaai op ʼn klein veldwerkskootrekenaar. Daarna sal die sagteware vasstel of ek reeds weefselmonsters het van die haaie wat in daardie stadium om die boot swem.

“Indien ek weet watter haaie se weefselmonsters ek nog nie het nie, kan ons slegs op hulle fokus. Dit sal ons tyd en geld spaar wanneer dit kom by genetiese analises in die laboratorium,” voeg sy by.

Andreotti sê die gebrek aan gestandaardiseerde data-insameling het tot dusver ʼn groot beperking geplaas op die samestelling van datastelle van spesies wat oor die wêreld heen versprei is. “Ons hoop Identifin sal ʼn oplossing vir hierdie probleem bied deur die ontwikkeling van ʼn Suid-Afrikaanse bestuursplan vir grootwithaaie wat later wêreldwyd aangepas kan word.”

Die volgende stap is om Identifin aan te pas vir die identifikasie van ander groot marinespesies en sodoende ander navorsers te help wat met dieselfde probleem worstel.

Die navorsing is moontlik gemaak deur finansiering van Shark Diving Unlimited, die Universiteit Stellenbosch, White Shark Diving Company en die Explorers’ Club.