Data: 10.10.2019 19:52

Autor: FiligranowyGucio

Bardzo ciekawy wykład.

Aby przekazać geny do następnego pokolenia, pasożyty wykorzystują ciała innych zwierząt na różne sposoby. Są w stanie nimi manipulować i zmusić ich do samobójczej śmierci, zmienić ciało gospodarza w posłuszną kukłę czy też pozbawić strachu przed drapieżnikami. My prawdopodobnie także jesteśmy podatni na ich działanie. Podczas wykładu przyjrzymy się kilku przykładom interesujących zależności pomiędzy pasożytami, ich gospodarzami oraz środowiskiem, w którym jedni i drudzy próbują realizować swoje biologiczne cele.

Dr Mariusz Gogól jest biochemikiem, pracuje w Instytucie Zootechniki Państwowego Instytutu Badawczego w Balicach. Zajmuje się także popularyzacją nauki. Członek Stowarzyszenia Rzecznicy Nauki.

Nauka na żywo II: wielkie debaty – zadanie finansowane w ramach umowy 761/P-DUN/2019 ze środków Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę.

Pasożyty: mistrzowie manipulacji, Mariusz Gogól

https://www.youtube.com/watch?v=P1QuT4YeMhQ

#przyroda #pasozyty #chemia #nauka #biologia

[ENG/PL] Jak sprawić by skaner tęczówki rozpoznał martwe oko

Data: 01.09.2019 11:10

Autor: hellboy

spectrum.ieee.org

Artykuł na temat problemów występujących w procesie skanowania tęczówek napisany przez trzech polskich badaczy: Adama Czajkę, Mateusza Trokielewicza oraz Piotra Maciejewicza.

Poniżej próba tłumaczenia mego autorstwa, skierowana do osób, które nie nie znają angielskiego, a chciałyby się czegoś o tym temacie dowiedzieć lub dla tych, których dopadł authwall IEEE…

Każde rozwarcie powiek, by sfotografować tęczówkę zmarłej osoby jest unikalnym przeżyciem.

Jeden z nas (dr Piotr Maciejewicz) swego czasu dzień i noc odbierał telefony z kostnicy szpitala Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego. Pracownicy telefonowali często zaraz po stwierdzeniu zgonu lub przywiezieniu zwłok, aby dr Maciejewicz mógł dotrzeć do kostnicy jak najszybciej. Ciała posiadały jeszcze oznaki niedawnych wydarzeń: odłamki po wypadku komunikacyjnym lub elektrody przyklejone do skóry po nieudanej resuscytacji. Dr Maciejewicz wydawał się być skupiony na fotografowaniu tęczówek, lecz dla niego każde tego typu odwiedziny miały charakter osobisty, jak gdyby spotykał się z tymi ludźmi po śmierci. Po skończonej pracy głośno im dziękował.

Powodem, dla którego dr Maciejewicz robił zdjęcia oczu w pomieszczeniu pełnym zwłok, było poszukiwanie odpowiedzi na ciągle pojawiające się pytania dotyczące bezpieczeństwa systemów rozpoznawania tęczówek. Jako że skanowanie tęczówki powoli zyskuje na popularności, tego rodzaju pytania stają się coraz bardziej palącym problemem. Na całym świecie używa się systemów biometrycznych pozwalających na szybsze odprawy lotniskowe, wypłacanie pieniędzy z bankomatów oraz odblokowywanie telefonów jednym spojrzeniem (dla przykładu Samsung używa skanowania tęczówki, z kolei Apple postawiło na rozpoznawanie twarzy). Rządy takich krajów jak Ghana, Tanzania czy Somaliland używały takich technik do rozpoznawania zduplikowanych danych w ewidencji osób uprawnionych do głosowania w wyborach. Największy na świecie projekt biometryczny, zarządzany przez Unique Identification Authority w Indiach, używa skanowania tęczówki oraz innych cech biometrycznych do wydania unikalnego numeru, zwanego Aadhaar, mieszkańcom Indii. Do tej pory Aadhaary zostały wydane ponad miliardowi osób.

Rozpoznawanie tęczówki zdobywa popularność w tego rodzaju zastosowaniach z powodu jej struktury, która, podobnie jak odcisk palca, jest unikalna dla każdej osoby oraz nie zmienia się w trakcie życia (choć może to mieć miejsce w szczególnych przypadkach, czytaj dalej). Identyczne bliźnięta nie mają takiego samego wzoru tęczówki. Nawet Twoje prawe i lewe oko różni się pod tym względem od siebie. Przewagą tęczówki nad odciskiem palca jest jej skomplikowanie pozwalające zidentyfikować osobę z większą dozą pewności. Dodatkowo ciężej jest ją podrobić.

Ale wraz z rosnącą popularnością pojawiają się również pytania jak takie systemy działają. Jak dobrze radzą sobie z odrzucaniem fałszywych obrazów, takich jak wysokiej jakości zdjęcie? Czy potrafią -- jakkolwiek okropnie by to nie zabrzmiało -- rozpoznać gałkę oczną wyrwaną z ciała? Dodatkowo jak wygląda radzenie sobie z rzadkimi przypadkami zmian tęczówki w wyniku choroby lub uszkodzenia mechanicznego?

Standardowa wiedza na temat tęczówki opiera się na fakcie, że zaczyna ona proces rozkładu w ciągu kilku minut po śmierci. Dzięki pracy dra Maciejewicza zweryfikowano ten fakt i okazało się, że jeśli zwłoki są przechowywane w niskiej temperaturze to oko może posłużyć do identyfikacji nawet przez trzy tygodnie. Dodatkowo naukowcy stwierdzili, że systemy rozpoznawania nie radzą sobie z wykrywaniem martwych oczu. Przyszłe generacje technik rozpoznawania tęczówek zatem muszą być do tego zdolne, jeśli nie chcemy żyć w świecie, w którym ludzie mogą używać gałek ocznych innych osób celem uzyskania dostępu do informacji dla nich nieprzeznaczonych. Pisząc bardziej realnie: systemy muszą być na tyle elastyczne, by zaadaptować się do zmian tęczówki na skutek chorób i uszkodzeń, ale na tyle precyzyjne, by radzić sobie z fałszywkami.

Dzisiejsze komercyjne systemy rozpoznawania tęczówek używają bliskiej podczerwieni by podświetlić oko do skanowania. Takie światło zdaje egzamin z uwagi na fakt, że jest absorbowane w niskim stopniu przez melaninę -- pigment, który wraz z innymi czynnikami determinuje kolor tęczówki.

Wspomniane systemy polegają również na metodach segmentacji obrazu, na ten zawierający tęczówkę oraz ten bez niej. Segmentacja pozwala na użycie obrazu, gdzie tęczówka jest przysłonięta rzęsami, odbija się od niej światło lub jest zniekształcona/uszkodzona. Następnie obraz jest filtrowany, żeby wzorzec dało się wygodnie zamienić na dane binarne. Obecnie dostępne oprogramowanie potrafi bardzo szybko znaleźć pasujące fragmenty w bazie danych.

Jedną z najważniejszych cech tych systemów jest to, że wszystkie pracują na nieruchomym obrazie tęczówki. W takim przypadku prosty test na stwierdzenie czy oko jest „żywe”, czyli sprawdzenie jak źrenica zachowa się po oświetleniu, nie zawsze jest możliwy. Istnieją też inne problemy, na przykład rogówka -- ochronna, przezroczysta powłoka mętnieje zaraz po śmierci. O ile jest to dobrze widzialne w zwykłym świetle, tak w bliskiej podczerwieni jest ona nadal przezroczysta. Dodatkowo po śmierci źrenice zatrzymują się w półrozszerzonej pozie -- idealnej z punktu widzenia systemów do rozpoznawania tęczówki.

Powyższe czynniki oraz nasze badania algorytmów potwierdzają, że tęczówki pozostają możliwe do rozpoznania do 21 dni po śmierci. Niesie to również ważną i pozytywną implikację: rozpoznawanie tęczówki może pomóc służbom w identyfikacji zwłok. Tradycyjnie dzieje się to za pomocą badania DNA, odcisków palców lub uzębienia, ale takie działania zajmują mnóstwo czasu, a skan tęczówki pozwoliłby na określenie personaliów denata w kilka chwil.

Jak wspomnieliśmy niestety ktoś może posłużyć się gałką oczną zmarłej osoby do uzyskania dostępu do niejawnych informacji lub miejsc. Filmy science-fiction już prezentowały takie scenariusze jednak nie miało to miejsca w rzeczywistości. Jednak jeśli systemy rozpoznawania tęczówki są podatne na takie ataki to warto spytać jak jeszcze można je oszukać. A sposobów takich, jak się okazuje, jest wiele.

W 2002 roku grupa niemieckich badaczy i hakerów zaprezentowała atak polegający na trzymaniu kartki papieru z wydrukowanym obrazem tęczówki z wyciętą dziurą zamiast źrenicy. Co może dziwić, po 15 latach, w 2017 roku grupa Chaos Computer Club pokazała, że Samsung Galaxy S8 może zostać oszukany zdjęciem oka z założoną soczewką kontaktową. Haczyk tkwi w tym, że aparat, którym wykonujemy zdjęcie musi mieć wyłączone filtrowanie bliskiej podczerwieni. W telefonach komórkowych może to nie być takie proste do osiągnięcia, jednak w droższych aparatach powinno się udać bez problemu.

W związku ze zwiększonym zainteresowaniem specjalistów od bezpieczeństwa zaczęto szukać sposobów jak przeciwdziałać takim atakom.

Jednym z możliwych rozwiązań jest fotostereoskopia -- technika pozwalająca uchwycić trójwymiarowy obraz fotografowanego obiektu. Polega to na tym, że badany przedmiot jest podświetlany kolejno z wielu stron i za każdym razem robione jest zdjęcie. Następnie jest możliwe określenie orientacji obiektu w przestrzeni na podstawie analizy odbić światła pod różnymi kątami. Metoda ta pozwala, co pokazywaliśmy w tym roku, wykryć, że ktoś założył soczewkę kontaktową z obrazem tęczówki innej osoby. Na szczęście większość współczesnych systemów rozpoznawania może zostać zaadaptowana do użycia tej techniki bez dużych zmian sprzętowych. Inną możliwością może być przystosowanie systemów do wykrywania charakterystycznych śladów pozostawianych przez drukarki.

Istnieje kilka technik, które mogą pomóc w rozpoznaniu martwych oczu. Jedna z nich zakłada wykorzystanie czujnika termicznego wykrywającego zbyt chłodne, jak na żywy organizm, oko. Jest to jednak drogie rozwiązanie.

Inną metodą może być zwrócenie uwagi na zwężanie i rozszerzanie źrenicy. Udało nam się zbudować model, który służy do rozpoznania żywego oka w ciągu mniej więcej 3 sekund. Samo zrobienie pojedynczego ujęcia przez obecnie działające systemy zajmuje tyle czasu, więc dobrym pomysłem byłaby paralelizacja tych procesów. Oznaczałoby to sprawdzenie tożsamości bez narzutu czasowego.

Załóżmy jednak, że chcemy mieć system rozpoznawania, który będzie w stanie posłużyć się pojedynczym ujęciem do stwierdzenia czy oko należy do martwej osoby. Będzie się to wiązało z użyciem konwolucyjnych sieci neuronowych wykorzystywanych do analizy obrazów. W 2018 roku rozwinęliśmy taką sieć w oparciu o zdjęcia żywych oraz martwych oczu. Po około dwóch godzinach treningu potrafiła ona w 99% przypadków wskazać poprawnie do jakiego oka należy tęczówka.

Istnieje zatem powód do optymizmu, że rozpoznawanie tęczówek sprosta wymaganiom bezpieczeństwa. Dodatkowo użycie nagrania wideo do badania odbić światła od powierzchni oka pozwala stworzyć podwaliny systemu odpornego na typowe scenariusze ataków z wykorzystaniem części zwłok lub szczegółowych fałszywek.

Niestety nadal borykamy się z ważnym problemem: chodzi o zmiany tęczówki w wyniku chorób. Zmiany te potrafią być na tyle dotkliwe, że mogą uniemożliwić systemowi prawidłowe rozpoznanie tożsamości badanej osoby.

Kilka różnych chorób oczu może zmienić wzór tęczówki. Rubeoza tęczówki, oderwanie tęczówki od podstawy i zrost tęczówki powodują zmianę kształtu tej części oka oraz źrenicy. Z kolei skrzydliki, zapalenie rogówki oraz krwistki mogą sprawić, że wzór tęczówki stanie się trudny do odczytu. Wszystkie te stany chorobowe oznaczają poważne problemy dla systemów rozpoznawania, a czasem wręcz uniemożliwiają ich działanie.

Naukowcy wciąż debatują jak powinno się podchodzić do tego typu problemów spowodowanych chorobą. NIST (National Institute of Standards and Technology) na przykład po zorganizowanym spotkaniu ekspertów zalecił, by każda osoba poddająca się leczeniu oczu była zobligowana do ponownego wprowadzenia obrazu swej tęczówki do bazy danych. Niestety nie doprecyzowano jak ma to zrobić jeśli system jej zwyczajnie nie będzie w stanie odczytać.

W 2013 roku zaczęliśmy badać wpływ chorób na zdolność skanowania. Odkryliśmy, że w wielu przypadkach skan jest niemożliwy do przeprowadzenia. Błąd polega na niewłaściwym przyporządkowaniu segmentów skanowanego obrazu do tęczówki i reszty oka.

Podstawowym problemem oprogramowania istniejącego obecnie na rynku jest przyjęcie, że kształt tęczówki jest zbliżony do okrągłego. O ile w większości przypadków jest to poprawne założenie, to w przypadku oczu dotkniętych chorobą nie ma zastosowania.

Rozwiązaniem problemu mogłoby być nieco bardziej elastyczne podejście do kształtu tęczówki. Pamiętacie wykorzystanie sieci neuronowych do rozpoznawania martwych oczu? W tym przypadku jest podobnie. Wraz z innymi badaczami zmagamy się obecnie ze stworzeniem systemu, który mógłby niezawodnie rozpoznać oczy zdrowe, dotknięte chorobą oraz martwe.

Inną intrygującą możliwością systemów rozpoznawania jest możliwość stwierdzenia tożsamości na podstawie jedynie wybranych fragmentów tęczówki, tak jak to obecnie wygląda w przypadku odcisków palców. Dla przykładu zatoki -- widoczne zagłębienia w obrazie tęczówki położone blisko źrenicy zmieniają swój kształt w zależności od jej rozwarcia. Być może kształt tych zatok jest unikalny dla każdego człowieka podobnie jak kształt linii papilarnych.

Jeśli okaże się jednak, że zatoki nie są unikalne to pozostają jeszcze inne opcje. W badaniu przeprowadzonym w 2017 roku poprosiliśmy uczestników, aby stwierdzili czy przedstawione dwa obrazy tęczówki są identyczne. Gdy uczestnicy próbowali znaleźć różnice, śledziliśmy ruch ich gałek ocznych, by stwierdzić, na które elementy zwracają oni najczęściej uwagę. W następnym kroku zaprzęgniemy do pracy konwolucyjną sieć neuronową, by w tych samych lokalizacjach szukała odpowiedzi na postawione pytanie.

Systemy rozpoznawania tęczówek są z nami od 25 lat, ale dopiero od niedawna staramy się zaradzić ich słabościom. W ramach tego działania zwiększamy naszą wiedzę o tęczówce. Lepiej rozumiejąc założenia, którymi się posługujemy oraz doskonaląc techniki obchodzenia tych założeń sprawimy, że przyszłe systemy będą mogły zbierać jeszcze więcej danych w mgnieniu oka.

Autorzy oryginalnego artykułu: Adam Czajka, Mateusz Trokielewicz, Piotr Maciejewicz

Dodatkowo praca w temacie rozpoznawania martwych oczu http://zbum.ia.pw.edu.pl/PAPERS/Trokielewicz_Czajka_Maciejewicz_ICB2016.pdf

#biologia #biometria #okulistyka #bezpieczenstwo #security #medycyna

Kleszcze - konkretnie, merytorycznie - Opowiadam

Data: 10.06.2019 17:19

Autor: HorzelaOpowiada

youtu.be

Co robią kleszcze?

Gdzie je złapać?

Ile znoszą jaj?

Kto i jak długo pije?

To tylko kilka z wielu pytań na które odpowiadam w tym odcinku.

--

W mediach i sieci dużo się mówi o kleszczach.

Niestety bardzo często powielane są bzdury.

Ostatnio na Onecie i na grafice Lasów Państwowych wyłapałem błędy.

Sam też myliłem się w kilku momentach więc przy tym odcinku zdecydowałem się na współpracę z naukowcem, który się nimi zajmuje. Efekt macie na filmie. To pierwsza część tematu. Bo całość zajęłaby pewnie z godzinę.

Łapcie ; )

#horzelaopowiada #biologia # #ciekawostki #nauka przyroda #natura #las #kleszcze

Data: 20.04.2019 14:00

Autor: Moody

Co myślicie na temat inżynierii genetycznej? Jest to nieuniknione w dalszym rozwoju ludzkości czy całkiem zbędne? Jesteście za zakazem ingerowania w ludzkie cechy dziedziczne czy wręcz przeciwnie? Uważacie że etyka hamuje w tym przypadku rozwój czy nie?

Ja podchodzę do tego raczej sceptycznie. Z jednej strony jest to napewno rozwojowa dziedzina nauki jednak z drugiej istnieje duże ryzyko podziału na ludzi i "podludzi" w przyszłości. Czasem jednak mam wrażenie że dojdziemy w końcu do takiego momentu w nauce (o ile już do tego punktu nie dotarliśmy) że niemożliwe będzie ruszenie dalej bez "ulepszonego" mózgu. Moim zdaniem miałoby to sens gdyby była dostępna dla każdego, ergo – była tania. A tania nigdy nie będzie ponieważ z tego co wiem prace nad tego typu ulepszaniem ludzi są zakazane więc wszystko stoi w miejscu. To jak dla mnie nie jest korzystne. Pod tym względem etyka nas ogranicza

Jak ktoś ma ciekawe linki do artykułów na ten temat to proszę o podzielenie się. Zarówno tymi pozytywnymi jak i negatywnymi

#czlowiek #nauka #biologia #etyka #zapraszamdodyskusji

Data: 16.04.2019 13:17

Autor: Judasz

Internet może psuć nam motywację do działania, paradoksalnie, piszę to na lurkerze. Portal tego typu jest jednym z największych destruktorów. Chodzi o dopaminę. Dostarczając mózgowi dużej ilości, łatwo dostępnej informacji, powodujemy wyrzut dopaminy. Memy, newsy, seriale, filmy, gry, a to wszystko z możliwością interakcji z drugim człowiekiem. Mózg zawsze szukał kogoś do interakcji. Dzisiaj mamy to w 5 minut, komentarz, lajk, plus, łapka w górę. Mózg wręcz topi się w dopaminie.

Do tego dochodzą standardowe uzależnienia jak fajki, alkohol, hazard, pornografia i nasz mózg jest wiecznie na haju. Natomiast gdy potrzebujemy pracować, nagle nie mamy motywacji, bo powyższe stymulanty dają nam łatwiejszą, szybszą i większą dawkę dopaminy.

Osobiście chcę to przerwać, ale to nie takie proste. Lecisz po stronach internetowych jak na autopilocie, byle tylko coś czytać, oglądać, komentować. Do tego papierosy. Naukowcy sprawdzili kilkaset mózgów palaczy i zdolność produkowania dopaminy spada o 30% w stosunku do niepalących. Sądzą, że podobne wartości dają inne nałogi, tak jak internet i social media. Pocieszający jest fakt, że po 3 miesiącach od odstawienia nałogu, poziomy dopaminy wracają do normy. Trzeba jednak pocierpieć te 3 miesiące, co wydaje się katorgą.

#uzaleznienie #psychologia #biologia #internet #narkotyki

[Okiem Chemika] Lecznicze właściwości CHLOROFILU? Hit, czy kit? 🌱💉

Data: 10.02.2019 16:05

Autor: wewerwe_sdfsdfsdf

youtube.com

Chlorofil jest ostatnim krzykiem mody AltMedu. Ponoć wspomaga regenerację, odkwasza organizm, zwalcza zarazki i natlenia nasz organizm. Na pewno? I czy chlorofil faktycznie jest "zieloną krwią"? Przekonajmy się :-)

Szczerze nie słyszałem jeszcze o tej teorii. Ale wygooglowałem i dość sporo produktów znalazłem.