L’identification des organismes vivants est au cœur des projets permettant d’évaluer la biodiversité, son évolution, de la cartographier (expéditions scientifiques, inventaires et suivis, élaboration de faune et de flore,…), mais aussi de suivre les espèces invasives, espèces vectrices, etc. Si cette activité est courante elle n’en demande pas moins une certaine expertise pour reconnaître soit des caractères spécifiques portés par les organismes (traits morphologiques, caractères comportementaux, biochimiques ou moléculaires), soit des caractères indirects associés ou suggérant la présence de l’espèce (habitat, période de floraison, associations hôte-parasite, dégâts, traces, constructions …).

 

 

La méthode la plus courante consiste à utiliser des clés d’identification, comme celles publiées dans les faunes et les flores et élaborées à partir de l’expertise des taxonomistes. Ces clés existent aussi sous forme informatisée et proposent des démarches plus souples et plus explicatives que les clés papier. Elles peuvent alors plus facilement s’adapter à des contextes divers et être mises à jour en fonction de l’évolution des connaissances.

D’autres méthodes sont utilisées. Le programme Barcode of Life, mis en oeuvre en 2004, utilise lui de courtes séquences d’ADN pour distinguer les espèces et identifier des spécimens. Les analyses de forme (morphométrie) apportent aussi une aide précieuse quand les caractères distinctifs présentent des variations continues et difficiles à exprimer sous forme de caractères simples. Enfin, les méthodes de reconnaissance automatique sur des images ou sur des sons ont largement évoluées ces dernières années, en particulier avec les réseaux de neurones profonds. Mais aucun logiciel d’identification ne propose actuellement l’association de méthodes automatiques avec des méthodes reposant sur la déclaration verbale de caractères.

Notre projet Xper-ease vise à concevoir comment combiner de façon intelligente des compétences humaines (observation de traits, ou réalisation de mesures) et des méthodes automatiques, dans un outil d’aide à l’identification. Une reconnaissance d’images pourrait, par exemple, effectuer un pré-filtre limitant alors la clé aux taxons potentiels et évitant ainsi des erreurs. Mais elle pourrait aussi suggérer des descriptions ou déclencher des alertes pour solliciter une observation plus précise sur tel ou tel caractère en cas d’incohérence entre la réponse de l’utilisateur dans la clé et un caractère détecté par l’algorithme.

Dans cette perspective, le projet Xper-ease s’attache à rassembler des compétences complémentaires sur les méthodes et sur les besoins d’identification (taxonomistes, informaticiens, experts en anatomie comparée, morphométrie, analyse de sons, représentation des connaissances, réseaux de neurones). Un premier atelier de travail a réuni le 5 mai 2018 une trentaine de scientifiques biologistes et informaticiens.

Nous nous appuyons également sur une plateforme existante, Xper3, développée au sein de SU dans l’UMR ISYEB, qui offre depuis quelques années un système collaboratif, en ligne, pour gérer les descriptions phénotypiques sous forme déclarative structurée et qui propose une aide à l’identification sous forme de clés informatisées. Xper3 est utilisée par exemple dans des programmes de sciences participatives comme le suivi des visiteurs de fleurs (programme SPIPOLL de Vigie Nature),ou pour la clé des lichens du programme LichenGo de PartiCitae (clé en cours de finalisation).

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