TOP objave je rubrika, v kateri na poljuden način povzemamo aktualne in odmevne dosežke slovenskih raziskovalk in raziskovalcev iz najrazličnejših znanstvenih področij. Pripravljamo jo v sodelovanju s Fakulteto za informacijske študije v Novem mestu, želimo pa si, da bi bila slovenska javnost bolje obveščena o delu in uspehih slovenske znanosti.
V julijski izdaji TOP objave več o (1) nenavadnem spolnem vedenju pajkov, (2) učenju robota v dialogu s človekom, (3) telesnih vadbah in periodičnosti dihanja, (4) analizi bioloških oscilatorjev kot mehanskih sistemov in (5) povezanosti učinkovitosti nog in uspešnosti plavalnega starta.
NENAVADNO SPOLNO VEDENJE PAJKOV
Pajki so znani po nenavadnem spolnem vedenju, kar vključuje oralni spolni kontakt. Ta sicer pri pajkih doslej ni bil dobro dokumentiran in je v splošnem zelo redek pojav v naravi.
Matjaž Gregorič in soavtorji iz ZRC SAZU so v sodelovanju s kolegi iz ZDA raziskovali fenomen spolnega velikostnega dimorfizma pri Darwinovem drevesnem pajku (Caerostris darwini). Odkrili so bogat nabor spolnih vedenj, npr. spolni kanibalizem in iznakaženje spolovil, presenetljivo pa tudi slinjenje samcev v samičina spolovila. Avtorji menijo, da oralni spolni kontakt pri tej vrsti predstavlja samčev mehanizem za povečanje možnosti oploditve samičinih jajc.
Njihov članek je objavljen v reviji Scientific Reports.
UČENJE ROBOTA V DIALOGU S ČLOVEKOM
Za umetne spoznavne robote velja, da so njihove zmožnosti sorodne nekaterim človekovim sposobnostim, kot so zaznavanje, učenje, sklepanje, načrtovanje ipd. Takšni robotski sistemi so že v svoji zasnovi zelo kompleksni in heterogeni. Zato je zelo pomembna zasnova takšnih robotov, ki omogoča usklajeno delovanje posameznih komponent.
Danijel Skočaj, Alen Vrečko, Marko Mahnič in Matej Kristan s Fakultete za računalništvo in informatiko Univerza v Ljubljani so skupaj z kolegi iz Nemčije, Združenega kraljestva in Avstrije razvili mehanizem, ki omogoča integracijo različnih kompetent na zmogljiv in učinkovit način. Implementirali so ga na primeru spoznavnega robota, ki se je sposoben učiti nekaterih konceptov, kot so barva ali vrsta predmetov, na naraven način v dialogu s človekom. Sistem je sposoben zaznavati vrzeli v svojem znanju in na smiseln način od človeka pridobivati nove informacije za nadgradnjo svojega znanja o svetu, ki ga obkroža.
Članek je bil objavljen v reviji Journal of experimental and theoretical artificial intelligence.
SLIKA: Spoznavni robot v dialogu s človekom.
TELESNE VADBE IN PERIODIČNOST DIHANJA
Na višinah nad 2500m, dihanje pri zdravih posameznikih pogosto postane periodično: obdobju hitrega dihanja sledijo pavze dihanja. Mehanizem v ozadju tega pojava ostaja nerazjasnjen.
Andrej Pangerč, Leja Dolenc-Grošelj in Igor B. Mekjavić z Inštituta Jožef Stefan in UKC Ljubljana, so v sodelovanju s kolegi iz 6 drugih držav preučili, kakšen je vpliv telesne vadbe na periodično dihanje. Zanimalo jih je, kaj se dogaja z dihanjem med spanjem na višini, glede na telesno vadbo preko dneva. Študija je obsegala dva dela: v prvem so kandidati 10 dni živeli v normobaričnem hipoksičnem okolju v Olimpijskem Centru v Planici (ekvivalent 4000m nadmorske višine) in so bili preko dneva izpostavljeni fizični aktivnosti oziroma mirovanju. V drugem pa so kandidati več kot 13 mesecev bivali v hipobaričnem hipoksičnem okolju raziskovalne baze Concordia na Antarktiki (nadmorska višina 3,800 m). Rezultati kažejo, da fizična aktivnost sama po sebi poveča število pavz dihanja med spanjem. Pri ljudeh, ki predhodno niso živeli na višini, tudi ob dolgotrajnemu bivanju v hipobaričnem hipoksičnem okolju (več kot leto dni) do adaptacije periodičnega dihanja ne pride.
Članek je objavljen v reviji SLEEP.
SLIKA: Prikazuje krivuljo dihanja med spanjem: B krivulja normalnega dihanja med spanjem, C krivulja, ki ponazarja periodično dihanje v spanju ob akutni izpostavitvi hipoksičnemu okolju, D periodično dihanje med spanjem vztraja tudi ob dolgotrajnem bivanju v hipoksičnem okolju.
ANALIZA BIOLOŠKIH OSCILATORJEV KOT MEHANSKIH SISTEMOV
Biološki oscilatorji uravnavajo pomembne celične procese. Da bi jih bolje razumeli, se v zadnjem času vedno več pozornosti posveča njihovi sintetični izvedbi. Tukaj prav pridejo matematični modeli, ki omogočajo, da se delovanje enega biološkega oscilatorja simulira na računalniku.
Miha Mraz, Nikolaj Zimic in Miha Moškon s Fakultete za računalništvo in informatiko Univerza v Ljubljani so v sodelovanju z gostujočo študentko Anastasio Vasylchenkovo z ustanove V. N. Karazin Kharkiv National University (Ukrajina) predstavili novo metodo, ki omogoča da se matematični model biološkega oscilatorja preslika na model mehanskega oscilatorja. Tako se biološka analiza bistveno poenostavi, saj je določitev karakteristik mehanskega oscilatorja – v nasprotju z analizo bioloških oscilatorjev – kar trivialna in hitra.
Avtorji so članek objavili v reviji IEEE/ACM Transactions on Computational Biology and Bioinformatics.
SLIKA: Preslikava modela biološkega oscilatorja na model mehanskega oscilatorja, iz katerega lahko na enostaven način izračunamo karakteristike oscilacij.
POVEZANOST UČINKOVITOSTI NOG IN USPEŠNOSTI PLAVALNEGA STARTA
Dober start lahko pomeni tretjino rezultata v sprinterskih plavalnih disciplinah. Čeprav je odvisen tudi od učinkovitega podvodnega plavanja, je plavalni start v veliki meri posledica odriva na startnem bloku, ta pa od moči nog. Odprto športno vprašanje je, kako lahko plavalec izboljša svoj start (odriv).
Raziskovalci Fakultete za šport Univerza v Ljubljani – Katja Tomažin, Vojko Strojnik, Boro Štrumbelj in Igor Štirn – so skupaj s španskimi kolegi na vzorcu najboljših slovenskih plavalk ugotovili, da je učinkovitost na startu (hitrost in moč odriva) najbolje izboljšati s skoki z dodatnimi bremeni od 25 % do 75 % telesne teže.
Članek je objavljen v reviji Journal of Human Kinetics.
Rubriko TOP objave pripravlja in ureja dr. Zoran Levnajić s Fakultete za informacijske študije v Novem mestu. Približno enkrat mesečno skuša širši javnosti približati vrhunske dosežke slovenskih raziskovalcev in raziskovalk, ki so po njegovem mnenju pogosto spregledani. #TOPobjave