マイクロソフトのプロジェクト・プレモニションはロボットトラップを使ってジカ蚊を捕獲する
アラン・ボイル著
ボストン – マイクロソフトのロボット式蚊取り器は非常に賢く、昆虫の種類を区別できる。これはジカウイルスやデング熱、その他の蚊媒介性疾患と闘う科学者にとっては朗報だ。
また、近くで電動歯ブラシが振動しているかどうかも認識できます。
ワシントン州レドモンド出身のマイクロソフト研究者、イーサン・ジャクソン氏は本日、この歯ブラシを劇的な効果で使用した。ジャクソン氏は、疫学者に疾病発生を追跡するためのよりスマートなツールを提供することを目的とした研究プロジェクト「プロジェクト・プレモニション」を率いている。同氏は本日、ボストンで開催された米国科学振興協会（AAS）の年次総会で、このハイテクな罠の仕組みを披露した。
ジャクソンさんはスマートフォンアプリを使ってパン箱ほどの大きさの装置をセットアップし、電動歯ブラシの電源を入れて、罠の64個の仕切りの一つに近づけた。数秒後、仕切りの扉がパチンと閉まった。
何が原因だったのか？それはブーンという音でも、歯ブラシの形でもなかった。「蚊には全く似ていない」とジャクソン氏は指摘した。
代わりに、このトラップは赤外線で照らされた歯ブラシの毛先の動きによる羽ばたきのパターンを認識するようにプログラムされていました。「実際には、毛先が作る影を利用しているのです」とジャクソン氏は言います。
機械学習のおかげで、このトラップは、異なる種類の蚊を区別するように簡単にプログラムすることができます。
ジャクソン氏によると、昨年夏、テキサス州ヒューストンで数週間にわたる試験運用が行われ、このトラップは赤外線スキャンによって80%の確率で種を特定できたという。さらに、アルゴリズムに時間帯や周囲の光量といった他の要素を加えると、精度は90%以上に向上した。
このシステムは、蚊取り器に捕らえられたさまざまな種類の虫を分類し、危機を引き起こす可能性のある種に焦点を絞るという骨の折れる作業を自動化するように設計されている。
代表的な例はジカウイルスで、小頭症などの脳異常を引き起こす可能性があります。ジカウイルスは昨年、ブラジルから始まりアメリカ南部に至るまで、南北アメリカ大陸の多くの国々に急速に広がり、世界的な健康危機を引き起こしました。
プロジェクト・プレモニションのスマートトラップは、ジカウイルスの主な媒介者であるネッタイシマカなど、特定の蚊の種を監視する早期警戒システムの一部となる可能性がある。
「この装置は、ジカウイルスベクターが環境中に侵入した場所を正確に特定できる」とジャクソン氏は述べた。幸いなことに、試験中に捕獲された蚊の中に実際にウイルスを保有していたものはなかった。
研究者たちは、捕獲した蚊の遺伝子配列を迅速に解析するシステムの開発にも取り組んでいます。このシステムは、ジカウイルスや、ウエストナイルウイルス、チクングニアウイルス、デング熱を引き起こすウイルスなど、他の蚊媒介性病原体のDNAシグネチャーを探すことができます。これらのシグネチャーが発見されれば、疫学者はアウトブレイクの発生を未然に防ぐことができるかもしれません。
Project Premonition のこの部分は、ジョンズ・ホプキンス大学、ヴァンダービルト大学、ピッツバーグ大学、カリフォルニア大学のいくつかのキャンパスを含む学術機関の Microsoft のパートナーによって担当されています。
トラップ・アンド・シーケンス法は、公衆衛生当局向けに膨大な量の追跡データを生成することができます。「彼らはこのようなデータをこれまで見たことがありません」とジャクソン氏は言います。「1シーズンで、蚊の行動に関するデータが数テラバイトに達することもあります。」
現在、プロジェクト・プレモニションの科学者たちは、スマートトラップを最も効果的に設置する方法を模索しており、ハードウェアのコストを数百ドルまで引き下げることにも取り組んでいる。ジャクソン氏によると、目標は公衆衛生機関に「現在使用しているトラップと同等の」費用でロボットフィールド生物学者を提供することだ。
最終的には、プロジェクトの研究者らはロボットドローンを使ってサンプル採取場所を監視し、遠隔から罠をチェックする計画だが、ジャクソン氏によると、飛行ロボットはまだそれらの目的で配備されていないという。
ジャクソン氏とその同僚は、テキサスでの実験の過程でいくつかの驚くべき事実に遭遇した。その中には、交尾中の蚊のつがいが一緒に罠にかかったケースがいくつかあった。
「このプロジェクトに取り組んでいるコンピューター科学者として私たちが学んだことの一つは、自然は自然のままに行動するということです」と彼は冗談を言った。
