생물다양성정보학

Biodiversity informatics

생물다양성정보학은 분류학, 생물지리학 또는 생태학과 같은 생물다양성 정보에 정보학 기술을 적용하는 것이다.최신 컴퓨터 기술은 기존 정보를 보고 분석하는 새로운 방법을 제공할 수 있을 뿐만 아니라 미래 상황을 예측할 수 있습니다(틈새 모델링 참조).생물다양성 정보학은 1992년경에 만들어진 용어이지만, 데이터 세트가 급격히 증가하면서 분류 데이터베이스나 지리 정보 시스템의 구축과 같은 수많은 연구와 응용 분야에서 유용해졌다.생물다양성정보학은 분자생물학의 전문분야에서 데이터를 컴퓨터로 처리하는 것과 동의어로 사용되는 "생물정보학"과 대비된다.

개요

생물다양성 정보학(다르지만 생물정보학)은 일차 생물다양성 데이터를 정리, 접근, 시각화 및 분석하는 문제에 정보기술 방법을 적용하는 것이다.1차 생물다양성 데이터는 표본의 이름, 관찰 및 기록, 표본과 관련된 유전자 및 형태학적 데이터로 구성된다.생물다양성 정보학자는 또한 환경 샘플링과 혼합 필드 샘플의 시퀀싱에 의해 생성된 것과 같은 이름 없는 분류군의 정보를 관리해야 할 수 있다.생물다양성 정보학이라는 용어는 생물 개체 이름 및 권한과 같은 식별자의 변이 표현에 대처하기 위한 알고리즘의 개발, 그리고 이러한 개체들이 존재할 수 있는 여러 분류 체계와 같은 생물 개체 이름에 특정한 계산 문제를 다루는 데에도 사용된다.분류학 데이터베이스의 내용을 생물다양성 정보학의 목적으로 기계에서 쿼리 및 상호 운용할 수 있는 구문과 의미론뿐만 아니라 해당 분야의 다양한 작업자의 선호도...

학문의 역사

생물다양성정보학은 1970년대 초 최초의 컴퓨터 분류 데이터베이스 구축으로 시작되어 1990년대 후반 캔자스 대학의 종 분석가, 북미 생물다양성 정보 네트워크를 포함한 분산 검색 도구의 개발을 통해 발전한 것으로 볼 수 있다.NABIN, 멕시코의 CONABIO, 코스타리카의 INBIO 등,[1] 2001년의 글로벌 생물다양성 정보 시설의 설립, 1980년대 중반 이후 디지털화된 생물다양성 데이터를 운용하기 위한 다양한 틈새 모델 및 기타 도구의 병행 개발.9월 2000년 미국 사이언스지 생물 다양성 정보 2004년에는 2000년대를 통해 여러 국제 회의 함께 6월 200년에 런던 e-Biosphere 회의 등 생물 다양성 정보학 실천가들을 데려 와 발간 착수한 저널"생물 다양성을 Bioinformatics"[3]에 특별한 쟁점을 바쳤다.9.2009년 11월에 발행된 BMC 생물정보학 저널(Volume 10 Suppl 14[4])의 부록도 생물다양성 정보학을 다루고 있다.

용어의 역사

통신 월터 Berendsohn,[5]에 의해 재생산에 따르면 용어"생물 다양성 정보 과학"존 화이팅에 의해서 실체가 캐나다 생물 다양성 정보 과학 컨소시엄 그룹이 환경 경제학과 지형 정보에서 기본적인 생물 다양성 정보를 혼합함과 관련으로 알려져 활동을 취재하기 위해 만들어졌다. 그GPS와 GIS의 형태. 그 후, GPS/GIS 세계와의 의무적인 연결을 잃은 것으로 보이며 생물다양성 정보의 모든 측면에 대한 컴퓨터 관리와 관련이 있는 것으로 보인다(예: 참조).

디지털 분류법(계통학)

전 세계 종 목록

생물다양성 정보학의 한 가지 주요 목표는 현재 인정된 세계 종들의 완전한 마스터 리스트를 만드는 것이다.이 목표는 2022년 연간 [7]체크리스트에 2백만 종 이상을 나열하는 생명 카탈로그 프로젝트를 통해 대부분 달성되었다.화석 분류에 대한 비슷한 노력의 일환으로, 고생물학 데이터베이스는[8] 알려지지 않은 총 숫자 중 약 10만 개 이상의 화석 종 이름을 기록하고 있습니다.

고유 식별자로서의 속 및 종 학명

종에 대한 이항 명명법의 린네 체계와 속과 상위 등급에 대한 비언어적 적용은 많은 이점뿐만 아니라 동음이의어(여러 왕국에 걸쳐 부주의하거나 합법적으로 여러 개의 분류군에 동일한 이름이 사용됨), 동의어(같은 분류군에 대한 여러 개의 이름) 및 변종과 같은 문제를 야기했다.맞춤법 차이, 사소한 철자 오류, 작성자 이름과 날짜 인용 방식의 변화 등으로 인한 동일한 이름의 표현입니다.또한, 이름은 분류학적 의견(예를 들어, 종의 정확한 일반적 배치 또는 종의 등급으로의 아종의 상승)으로 인해 시간이 지남에 따라 변경될 수 있으며, 분류군의 범위도 다양한 저자의 분류학적 개념에 따라 변경될 수 있다.이 문제에 대한 제안 해결책 중 하나는 머신과 머신의 통신 목적으로 생명과학식별자(LSID)를 사용하는 것이지만, 이 접근방식의 찬성자와 반대자가 모두 있습니다.

유기체의 일치된 분류

생물은 다양한 방법으로 분류될 수 있다(메인 페이지 생물 분류 참조). 이는 사용자의 요구에 맞게 단일 또는 여러 분류를 통합하거나 단일 "선호" 시스템으로 유도하는 것을 목적으로 하는 생물 다양성 정보학 시스템의 설계 문제를 일으킬 수 있다.단일 합의 분류 시스템을 달성할 수 있을지는 미해결 문제이지만, 생명 카탈로그는 이 분야에서 활동을[9] 위탁하여 2015년 M이 제안한 시스템으로 승계하고 있다.루지에로와 동료들.[10]

생물 다양성 지도

생물 다양성 지도 데이터 수집을 위한 데이터 흐름도.표시: 생물다양성 지도에서 사용되는 시공간종 데이터 및 데이터 유형 수집 및 유지관리자.개별 기여자는 종에 대한 범위 지도, 특정 종에 대한 공통 서식처 및 지역 적응 정보를 제공한다.대규모 조직에서는 개별 기여자의 집계된 체크리스트와 배포 정보 및 연구의 조사 데이터를 제공합니다.점 데이터베이스에는 조명의 정확한 위치, 종류 및 특성을 설명하는 점 레코드가 있습니다.
생물다양성 지도는 생물다양성 지도의 한 종류로, 한 지역에서 생물종의 양이나 밀도를 나타내기 위해 색을 사용합니다.이 지도는 아메리카 대륙의 조류 종의 수를 보여준다.진한 파란색은 풍부한 영역을 나타냅니다.

생물다양성 지도는 공간 생물다양성 [11]데이터를 지도 형태로 표현한다.이 데이터는 생물다양성 보존 노력을 돕기 위해 종 체크리스트와 함께 사용될 수 있다.생물다양성 지도는 종의 분포와 범위의 변화를 밝히는 데 도움을 줄 수 있다.이것은 생물다양성 손실, 서식지 악화 또는 종 구성의 변화를 반영할 수 있다.도시 개발 데이터와 결합된 지도는 생물 다양성에 영향을 미칠 수 있는 시나리오를 모델링하여 토지 관리에 정보를 제공할 수 있다.

생물 다양성 지도는 다양한 방법으로 제작될 수 있다. 전통적으로 범위 지도는 문헌 보고서를 기반으로 손으로 그려졌지만 시민 과학 프로젝트(예: iNaturalist)와 디지털화된 박물관 컬렉션(예: VertNet)의 대규모 데이터가 사용되고 있다.ArcGIS 또는 dismo와 같은 R 패키지와 같은 GIS 도구는 종 분포 모델링(생태적 틈새 모델링)에 특히 도움이 될 수 있으며 생태학적 변화가 [12]생물 다양성에 미치는 영향도 예측할 수 있습니다.GBIF, OBIS 및 IUCN은 많은 현존하는 생물 다양성 지도를 제공하는 종의 공간적 시간적 데이터의 웹 기반 대형 저장소입니다.

생물 다양성 지도 묘사 링크
맵 오브 라이프(MOL) 대규모 생물 다양성 및 환경 데이터에[13] 적합한 확장 가능한 웹 플랫폼 mol.org
생물 다양성의 중요성 지도 미국 인접 지역의 멸종 방지에 중요한 생물 다양성의 중요 영역을 식별한다. https://www.natureserve.org/map-biodiversity-importance
생물 다양성 지도 (국립 생물 다양성 데이터 센터) 아일랜드의 생물 다양성 분포에 대한 지식 상태 개요 https://maps.biodiversityireland.ie/
자연 보호 생물 다양성 지도는 보존 노력을 안내하기 위한 패턴을 묘사합니다. https://savingnature.com/our-biodiversity-maps/

주요 생물 다양성 정보 활용

"1차" 생물다양성 정보는 일반적으로 공간, 시간 또는 둘 다에서의 생물다양성 분포에 관한 정보와 관련된 종의 발생과 다양성에 관한 기본 데이터(또는 인식 가능한 분류군)로 간주할 수 있다.이러한 정보는 예를 들어 박물관과 허바리아의 자연사 수집품이나 관찰 기록, 예를 들어 전문 생물학자 및 학생이 수행한 공식 동물 또는 꽃의 조사 또는 아마추어 및 기타 계획된 또는 언팩과 같은 보존 표본 및 관련 정보의 형태일 수 있다.점점 더 시민 과학의 범위에 들어가는 관측을 포함한 LAN 관측.OBIS와 GBIF를 포함한 지역 및 글로벌 생물다양성 데이터 네트워크의 핵심인 생물다양성 정보학(Biodiversity Informatics) 기능은 이 방대한 1차 데이터에 대한 온라인, 일관성 있는 디지털 액세스를 제공한다.

생물 다양성 데이터의 2차 출처로서, 관련 과학 문헌은 사람에 의해 해석되거나 (잠재적으로) 전문화된 정보 검색 알고리즘에 의해 보고되는 관련 1차 생물 다양성 정보를 추출할 수 있다(때로는 집계/요약 형식으로 하지만 종종 서술 또는 ta의 1차 관찰로서).복형이러한 활동의 요소(주요 분류학적 식별자 추출, 키워드화/색인 용어 등)는 엄선된 학술 데이터베이스 및 검색 엔진에 의해 높은 수준에서 수년간 실천되어 왔다.단, 생물다양성 정보학 값을 최대화하기 위해서는 실제 프라이머리 발생 데이터를 취득하여 표준화된 형식으로 이용할 수 있어야 합니다.예를 들어 Plazi 프로젝트와 INOTAXA 프로젝트 모두 분류 문헌을 XML 형식으로 변환하여 클라이언트 애플리케이션에서 읽을 수 있도록 합니다.전자는 TaxonX를 사용합니다.-XML[14] 및 taXMLit 형식을 사용하는 후자.생물다양성 유산 라이브러리는 또한 저작권 밖의 분류학 문헌의 상당 부분을 디지털화하는 데 있어서도 상당한 진전을 보이고 있으며, 그 후에는 생물다양성 정보학 도구를 사용하여 추가적인 처리를 할 수 있도록 광학 문자 인식(OCR)을 거친다.

표준 및 프로토콜

다른 데이터 관련 분야와 마찬가지로 생물다양성정보학은 기계-기계 전송 및 특정 영역 내 정보의 상호운용성을 지원하기 위해 적절한 표준과 프로토콜을 채택함으로써 이익을 얻는다.관련 표준의 예로는 머스칼린, Taxonomic 개념 전달 Schema,[15]과 공업화 서술 Data,[16]및 접근 생물 컬렉션 데이터(에이비 시디)에 대한 표준;specimen-과observation-based 생물 다양성 자료 1998년부터 계속 개발한 다윈 CoreXML스키마들과 같은의 확장 등이 포함되[17]는 동안 데이터 검색과 tra.원생의nsfercol에는 DiGR(현재 대부분 대체됨) 및 TAPIR(TDWG 정보 [18]검색용 액세스 프로토콜)이 포함됩니다.이러한 표준과 프로토콜의 대부분은 현재 생물다양성 정보 표준(TDWG)에 의해 관리되고 있으며 그 개발은 감독되고 있습니다.

현재의 액티비티

2009년 영국에서 열린 e-바이오스피어 컨퍼런스에서 다음과 같은 테마가 채택되었으며, 이는 현재 광범위한 생물다양성 정보학 활동과 그러한 활동을 어떻게 분류할 수 있는지를 나타낸다.[19]

  • 응용 프로그램:보존/농업/수산/산업/임업
  • 응용 프로그램:침입 외계종
  • 응용 프로그램:계통 및 진화생물학
  • 응용 프로그램:분류 및 식별 시스템
  • 데이터 관리 및 액세스를 위한 새로운 도구, 서비스 및 표준
    • 새로운 모델링 도구
    • 데이터 통합을 위한 새로운 도구
    • 생물 다양성 인프라에 대한 새로운 접근법
    • 종 식별에 대한 새로운 접근법
    • 생물다양성 매핑에 대한 새로운 접근법
  • 국가 및 지역 생물 다양성 데이터베이스 및 네트워크

현재의 중요한 생물다양성 정보학 역할을 가진 주요 인물들의 회의 후 워크숍 결의안도 도출되었다. 워크숍 결의안에서는 생물다양성 정보학(예: 저장소, 컬렉션)의 기초가 되는 자원에 대한 내구성이 높은 글로벌 레지스트리를 작성할 필요가 있음을 강조했다.d 분류학적 인프라스트럭처 및 생물다양성 데이터의 [20]온톨로지 작성.

프로젝트 예시

글로벌:

지역/국가별 프로젝트:

  • 유러피아 동물군
  • 리빙 오스트레일리아 지도
  • 범유럽종 디렉토리 인프라스트럭처(PESA)
  • 심비오타
  • iDigBio, 통합 디지털 바이오 컬렉션(미국)
  • i4Life 프로젝트
  • 시스테마 데 인포마시온 소브레 바이오디버시다드 데 콜롬비아
  • 인도 생물 다양성 포털(IBP)
  • 부탄 생물다양성 포털(BBP)
  • 서인도양에서의 잡초 식별과 지식(WIKWIO)
  • LifeWatch는 ESFRI에 의해 생물다양성 연구와 정책 결정을 지원하기 위한 범유럽적 연구(e-) 인프라로 제안되었습니다.

600개 이상의 현재 생물다양성 정보학 관련 활동 목록은 TDWG "세계 생물다양성 정보 프로젝트"[21] 데이터베이스에서 확인할 수 있다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Krishtalka L, Humphrey PS (2000). "Can Natural History Museums Capture the Future?". BioScience. 50 (7): 611–617. doi:10.1641/0006-3568(2000)050[0611:CNHMCT]2.0.CO;2.
  2. ^ Peterson AT, Vieglais D (2001). "Predicting Species Invasions Using Ecological Niche Modeling: New Approaches from Bioinformatics Attack a Pressing Problem" (PDF). BioScience. 51 (5): 363–371. doi:10.1641/0006-3568(2001)051[0363:PSIUEN]2.0.CO;2.
  3. ^ "Bioinformatics for Biodiversity?". Science. 289: 2229–2440. 2000.
  4. ^ "Biodiversity Informatics". BMC Bioinformatics. 10 Suppl 14. 2009. Archived from the original on 2010-01-27. Retrieved 2009-11-15.
  5. ^ ""Biodiversity Informatics", The Term". Retrieved 2009-08-06.
  6. ^ Bisby FA; et al. (2000). "The Quiet Revolution: Biodiversity Informatics and the Internet". Science. 289 (5488): 2309–2312. Bibcode:2000Sci...289.2309B. doi:10.1126/science.289.5488.2309. PMID 11009408. S2CID 31852825.
  7. ^ "Catalogue of Life - 2016 Annual Checklist : The 2016 Annual Checklist". www.catalogueoflife.org. Retrieved 2021-09-08.
  8. ^ "the Paleobiology Database". Retrieved 2009-08-06.
  9. ^ "Towards a management hierarchy (classification) for the Catalogue of Life. Draft Discussion Document by Dr. Dennis P. Gordon, May 2009". Archived from the original on 2009-08-08. Retrieved 2009-08-06.
  10. ^ Ruggiero, M.A.; Gordon, D.P.; Orrell, T.M.; Bailly, N.; Bourgoin, T.; Brusca, R.C.; et al. (2015). "A higher level classification of all living organisms". PLOS ONE. 10 (4): e0119248. Bibcode:2015PLoSO..1019248R. doi:10.1371/journal.pone.0119248. PMC 4418965. PMID 25923521.
  11. ^ "Biodiversity Maps: Transforming Data into Visual Tools into Meaningful Action for Biodiversity Conservation -". 2016-11-30. Retrieved 2022-05-05.
  12. ^ Elith, Jane; Franklin, Janet (2013), "Species Distribution Modeling", Encyclopedia of Biodiversity, Elsevier, pp. 692–705, doi:10.1016/b978-0-12-384719-5.00318-x, ISBN 978-0-12-384720-1, S2CID 82987545, retrieved 2022-05-05
  13. ^ Jetz, Walter; McPherson, Jana M.; Guralnick, Robert P. (2012). "Integrating biodiversity distribution knowledge: toward a global map of life". Trends in Ecology & Evolution. 27 (3): 151–159. doi:10.1016/j.tree.2011.09.007. PMID 22019413.
  14. ^ "TaxonX". SourceForge. Retrieved 2021-09-08.
  15. ^ "Taxonomic Concept Transfer Schema (TCS)". 30 January 2021.
  16. ^ "Structured Descriptive Data". 21 June 2021.
  17. ^ "Access to Biological Collection Data (ABCD)". 28 October 2020.
  18. ^ "GitHub - tdwg/tapir: TDWG Access Protocol for Information Retrieval (TAPIR)". GitHub. 16 June 2020. Retrieved 2021-09-08.
  19. ^ "Home". e-biosphere09.org.
  20. ^ "Archived copy" (PDF). www.e-biosphere09.org. Archived from the original (PDF) on 26 February 2012. Retrieved 12 January 2022.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  21. ^ "Archived copy". www.tdwg.org. Archived from the original on 14 July 2009. Retrieved 12 January 2022.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)

추가 정보

외부 링크