ゼブラフィッシュ行動を用いたAI水質汚染検知システム

非侵襲・リアルタイム・高精度で水質異常を検知する次世代モニタリング

課題背景

AI-Powered Water Contamination Monitoring with Zebrafish Behavior AI-Powered Water Contamination Monitoring with Zebrafish Behavior

水質汚染の早期発見は、水処理施設、研究機関、地方自治体にとって極めて重要です。従来の方法は、サンプリング、化学分析、ラボでの検査が必要であり、コスト・時間・人材を要します。 そこで注目されるのが、環境変化に敏感なゼブラフィッシュ(ダニオ)の行動を活用した生体インジケーターです。

BAPのAIソリューション

BAPはゼブラフィッシュの行動解析にAIを組み合わせ、革新的なモニタリングシステムを構築しました:

AI-Powered Water Contamination Monitoring with Zebrafish Behavior

  • 4台のカメラでリアルタイム行動を常時記録
  • 通常時の動きのパターンを学習し、標準モデルを構築
  • 隠れマルコフモデル(HMM)により異常行動を検出
  • 精度(Precision)と再現率(Recall)がいずれも90%以上

導入メリット

  • 化学試薬不要・非侵襲での水質監視
  • リアルタイム監視・異常の即時検知を実現
  • 研究機関、浄水場、河川管理などでの運用が可能
  • 環境異常への迅速な対応・意思決定を支援

活用シーン

  • 工業団地・下水処理場・ダムでの自動モニタリング
  • 環境保護団体・大学・研究所での生物学的研究
  • 自治体の水質管理システムへの統合