Yn sgîl deallusrwydd artiffisial, bydd rhagor o bobl yn gallu gweld sbesimenau mewn amgueddfeydd

Mae gwyddonwyr yn defnyddio deallusrwydd artiffisial arloesol i helpu i dynnu gwybodaeth gymhleth o gasgliadau mawr mewn amgueddfeydd sy’n cynnwys sbesimenau.

Mae tîm o Brifysgol Caerdydd yn defnyddio technegau o'r radd flaenaf i segmentu a dal gwybodaeth yn awtomatig oddi wrth sbesimenau mewn amgueddfeydd a gwella ansawdd data pwysig heb yr angen am fewnbwn dynol.

Maen nhw wedi bod yn gweithio gydag amgueddfeydd o bob rhan o Ewrop, gan gynnwys yr Amgueddfa Hanes Naturiol, Llundain, i fireinio a dilysu eu dulliau newydd a chyfrannu at y dasg enfawr o ddigideiddio cannoedd o filiynau o sbesimenau.

Gan fod mwy na 3 biliwn o sbesimenau biolegol a daearegol wedi'u curadu mewn amgueddfeydd hanes naturiol ledled y byd, mae digideiddio sbesimenau mewn amgueddfeydd, pan fydd gwybodaeth ffisegol am sbesimen benodol yn cael ei throi’n fformat digidol, wedi mynd yn dasg gynyddol bwysig i amgueddfeydd wrth iddyn nhw addasu i fyd cynyddol ddigidol.

Mae peth wmbreth o wybodaeth ddigidol yn amhrisiadwy i wyddonwyr sy'n ceisio modelu gorffennol, presennol a dyfodol organebau a'n planed, a gallai hyn fod yn allweddol wrth fynd i'r afael â rhai o'r heriau cymdeithasol mwyaf y mae ein byd yn eu hwynebu heddiw, yn eu plith gwarchod bioamrywiaeth, mynd i'r afael â newid yn yr hinsawdd a dod o hyd i ffyrdd newydd o ymdopi â chlefydau sy'n dod i'r amlwg megis COVID-19.

Mae'r broses ddigido hefyd yn helpu i leihau nifer y sbesimenau y mae angen eu trin â llaw, gan fod llawer ohonyn nhw’n sensitif iawn ac yn destun difrod. Gall cael data a delweddau addas ar gael ar-lein leihau'r risg i'r casgliad ffisegol a diogelu sbesimenau ar gyfer cenedlaethau'r dyfodol.

Mewn papur newydd a gyhoeddwyd heddiw yn y cyfnodolyn Machine Vision and Applications, mae'r tîm o Brifysgol Caerdydd wedi cymryd cam tuag at wneud y broses hon yn rhatach ac yn gyflymach.

"Gallai'r dull newydd hwn drawsnewid ein llifoedd gwaith digido," meddai Laurence Livermore, Dirprwy Reolwr Rhaglen Ddigidol yr Amgueddfa Hanes Naturiol, Llundain.

Mae'r tîm wedi creu ac arbrofi dull newydd o'r enw segmentu delweddau, sy'n gallu lleoli a thynnu at ei gilydd mannau gweledol gwahanol yn rhwydd ac yn awtomatig ar ddelweddau mor amrywiol â sleidiau microsgop neu dalenni herbariwm gyda chryn gywirdeb.

Gellir defnyddio segmentu awtomatig i ganolbwyntio ar gasglu gwybodaeth o fannau penodol ar sleid neu ddalen, megis un neu fwy o'r labeli ynghlwm wrth y sleid. Gall hefyd helpu i reoli ansawdd y delweddau er mwyn sicrhau bod y copïau digidol o’r sbesimenau mor gywir â phosibl.

"Yn y gorffennol, cyfyngwyd ar ein gallu i ddigido yn sgîl pa mor gyflym y gallwn ni wirio, tynnu a dehongli data o'n delweddau â llaw. Byddai'r dull newydd hwn yn ein galluogi i gynyddu rhai o'r rhannau arafaf yn ein llifoedd gwaith digido a sicrhau bod data hanfodol ar gael yn haws i ymchwilwyr ym maes newid yn yr hinsawdd a bioamrywiaeth," ychwanegodd Livermore.

Mae'r dull wedi cael ei fireinio a’i brofi wedyn ar filoedd o ddelweddau o sleidiau microsgop a dalenni herbariwm o nifer o gasgliadau hanes naturiol, ac mae hyn yn dangos hyblygrwydd y system a’i gallu i newid.

Ynghlwm wrth y delweddau mae gwybodaeth allweddol am sleid y microsgop neu’r ddalen herbariwm, megis y sbesimen ei hun, y labeli, y codau bar, y siartiau lliw, ac enwau’r sefydliadau.

Fel arfer, unwaith y bydd delwedd wedi'i dal, wedyn mae’n rhaid ei gwirio at ddibenion rheoli ansawdd a chofnodi'r wybodaeth o'r labeli a gofnodwyd – proses sy'n cael ei gwneud â llaw ar hyn o bryd, a gall hyn gymryd llawer o amser ac adnoddau.

Yn ôl prif awdur yr astudiaeth, yr Athro Paul Rosin o Ysgol Cyfrifiadureg a Gwybodeg Prifysgol Caerdydd: "Cyfyngwyd ymdrechion blaenorol i segmentu delweddau sleidiau microsgop a dalenni herbariwm i ddelweddau o un casgliad yn unig.

"Mae ein gwaith wedi defnyddio'r nifer fawr o bartneriaid yn ein prosiect Ewropeaidd mawr i greu set ddata sy'n cynnwys enghreifftiau o nifer fawr o sefydliadau ac yn dangos pa mor dda y gellir hyfforddi ein dulliau deallusrwydd artiffisial i brosesu delweddau o ystod eang o gasgliadau.

"Rydyn ni’n hyderus y gallai'r dull hwn helpu i wella llif gwaith staff sy'n gweithio gyda chasgliadau hanes naturiol er mwyn cyflymu'r broses ddigido yn sylweddol yn gyfnewid am ychydig iawn o gost ac adnoddau."

Darparwyd y sleidiau microsgop gan Amgueddfa Hanes Naturiol, Y Gerddi Botaneg Brenhinol, Kew a Chanolfan Bioamrywiaeth Naturalis, a darparwyd dalenni herbariwm gan Amgueddfa Cymru, Muséum National d'Histoire Naturelle, Museum für Naturkunde, Amgueddfa Hanes Naturiol y Ffindir, Gardd Fotaneg Meise, yr Amgueddfa Hanes Naturiol, a Chanolfan Bioamrywiaeth Naturalis.