動画AIがミツバチの行動から花資源を地図化~都市・農地の花粉環境を評価する新手法を開発~

2025-11-06 東京大学

東京大学大学院農学生命科学研究科の研究チームは、ミツバチの「ワグルダンス」をAIで自動解析し、花資源の位置と利用状況を可視化する新手法を開発した。これまで熟練研究者による手動解析に数百時間を要していたが、動画AIモデルの導入により、数千匹規模の個体行動を自動で検出・解析可能となった。AIはダンスの方向と振動時間から蜜源の方位と距離を推定し、都市部・農村部それぞれで花粉資源の空間分布を定量化。これにより、受粉効率や生態系サービスを地図として表示できるようになった。結果、都市緑地では春季、農地では夏季に蜜源利用が集中する傾向が明らかになり、花の種類や配置の最適化を通じて受粉生物多様性の保全と農業生産の両立が期待される。研究は生態系管理・食料安全保障分野への応用可能性を示した。

動画AIがミツバチの行動から花資源を地図化~都市・農地の花粉環境を評価する新手法を開発~
動画AIがミツバチの行動から花資源を地図化
AIによって解読されたワグルダンスの方向と距離情報を地図上に投影し、都市部および農地における花資源の空間分布を可視化した例。
ミツバチの採餌行動を通じて、花資源の存在場所と利用強度が定量的に評価できることを示す。

<関連情報>

ビデオベースのディープラーニングが自然環境におけるミツバチの尻振りダンスを解読 Video based deep learning deciphers honeybee waggle dances in natural conditions

Sylvain Grison,Rajath Siddaganga,Shrihari Hedge,James Burridge,Pieter M. Blok,Smitha Krishnan,Axel Brockmann & Wei Guo
Landscape Ecology  Published:06 November 2025
DOI:https://doi.org/10.1007/s10980-025-02244-4

Abstract

Urbanization and industrial agriculture are a threat to wild and managed honey-bees, crucial pollinators of the natural- and agro-ecosystems components of the landscapes. Understanding bee colonies’ foraging behaviors within these landscapes is essential for managing human-bee conflicts and sustaining their vital pollination services.

Objectives

To understand how bees use their surroundings, researchers often decode bee waggle dances, a behavior that communicates navigational information about desirable foraging sites to their nest mates. This process is carried out manually, which is time-consuming, prone to human error and requires specialized skills. We aim at developing an automatic pipeline to detect and translate waggle dances in natural conditions.

Methods

We introduce a novel deep learning-based pipeline that automatically detects and measures waggle runs, the core movement of the waggle dance, under natural recording conditions for the first time. With this information we can estimate the spatial and temporal dynamics of bee foraging behavior.

Results

Comparison of our pipeline with analysis made by human experts revealed that our procedure is able to detect 100% of waggle runs on the testing dataset, with a run duration Root Mean Squared Error (RMSE) of less than a second, and a run angle RMSE of 0.21 radians. It is also generalizable to other recording conditions and bee species.

Conclusion

Our approach enables precise measurement of direction and duration, enabling the spatial and temporal analysis of bee foraging behavior on an unprecedented scale compared to traditional manual methods, contributing to preserving biodiversity and ecosystem services.

1206農村環境
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