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Enregistrement W6903134057 · doi:10.7939/r3-98d2-3g50

Mathematical methods for exploring the cognitive drivers of animal movement

2023· dissertation· en· W6903134057 sur OpenAlexaboutno aff

Notice bibliographique

RevueUniversity of Alberta Library · 2023
Typedissertation
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueDiffusion and Search Dynamics
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésVariation (astronomy)Leverage (statistics)Resource (disambiguation)CognitionMovement (music)Cognitive mapSpatial learningAnimal learning

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The spatial distributions of animals have fascinated scientists for centuries. Understanding where animals go and why helps ecologists conserve their populations. Technological advances during the 21st century have allowed scientists to record the spatial location of animals over time, motivating the development of models that explain these patterns. Animals use external factors, such as qualities of their environments, and internal processes, such as memory, when deciding where to move. Interest in models that relate these internal processes to movement has increased in the last decade. In this thesis, I expand on existing work to model how perception, memory, and learning affects the way animals move. The methods described here incorporate different mathematical perspectives with a collective goal of identifying how moving animals account for temporal variation in their environments, predictable or unpredictable. Temporal environmental variation results from many biological processes. When this variation is directly caused by animals themselves (e.g., through resource depletion), these animals navigate away from patches they visited (and depleted) recently. Resources may also vary independently from the animal, and when this variation is predictable, animals may benefit from learning schedules of resource availability. Chapter 2 describes a model that uses animal tracking data to identify patch revisitation patterns. The model’s ability to quantify these patterns was verified on simulated data before being fit to brown bear (Ursus arctos) data from the Canadian Arctic. These bears live in an environment where food resources vary seasonally, and the model suggested that they use spatiotemporal memory to leverage these predictable patterns. Using advanced model-fitting techniques to obtain maximum likelihood estimates and confidence intervals, the model suggested that brown bears wait approximately one year before navigating to resource-rich patches they visited previously. When temporal variation in an animal’s environment is not so predictable, animals must learn and adjust their foraging behaviour to survive. Psychologists and ecologists have theorized that animal learning resembles Bayesian inference, suggesting that animals refine their prior knowledge by incorporating the outcome of subsequent experiences (data). Chapter 4 incorporates this theory into a mechanistic model that simulates how animals learn, using Bayesian Markov chain Monte Carlo sampling to model how animals optimize a task with a quantifiable outcome. Using a mechanistic model that simulates the movement of spatially informed foragers within a home range, we apply this framework to predict how animals may learn to adjust to rapid and unpredictable changes in their environments. At larger spatial scales, predictable temporal variation in the environment may give rise to migratory behaviour. Chapter 5 presents a model that can statistically identify the beginning and end of migration from animal tracking data. This model can be used to partition animal location data into biologically reasonable behavioural segments for further analysis. Movement ecologists have used statistical models to identify important biological patterns from data, and mechanistic models can incorporate causal links to make important predictions about how animals may move in the future. The work presented in this thesis advances movement ecology by introducing statistical and mechanistic tools that describe how cognitive processes inform animal foraging patterns.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,003
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,013
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Théorique ou conceptuel · Signal consensuel: Théorique ou conceptuel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,008
Score d'incertitude au seuil0,028

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0030,013
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0020,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,003
Bibliométrie0,0020,002
Études des sciences et des technologies0,0010,002
Communication savante0,0020,003
Science ouverte0,0020,002
Intégrité de la recherche0,0020,004
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0080,002

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,027
Tête enseignante GPT0,291
Écart entre enseignants0,264 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeThéorique ou conceptuel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2023
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