Возможно, вы разбираетесь в науке лучше, чем думаете

Общественная наука, также известная как «гражданская наука», привлекает ученых, которые хотят получать большие массивы данных и привлекать общественность к своим исследованиям. Но является ли информация, собранная таким образом, надежной?

Общественная наука, ставшая возможной благодаря технологиям, позволяет исследователям задействовать силу общественного интереса, используя добровольный вклад в сбор данных. Ученые могут собирать и анализировать больше данных быстрее, чем в противном случае, тем самым экономя средства на исследования.

Однако точность и последовательность — важные принципы сбора научных данных. Вклад науки о сообществах в традиционные исследовательские методологии зависит только от качества данных, получаемых участниками. Исследователи проверили этот атрибут в недавнем исследовании.

Коллекции гербариев в музеях по всему миру — всего их более 3000 и насчитывается около 350 миллионов образцов — переводятся в цифровой формат, что позволяет публике «приблизиться» к образцам без ущерба для их сохранности. Однако, несмотря на оцифровку, музейные артефакты, по мнению ученых, все еще используются недостаточно.

По мнению автора исследования, ботаника Мэтта фон Конрата, руководителя коллекции растений в Чикагском полевом музее, наука о сообществах может изменить ситуацию.

«Проекты по сбору данных на основе краудсорсинга… способны значительно ускорить процесс обнаружения и документирования биоразнообразия на основе цифровых изображений научных образцов», — утверждает он.

Ручные операции, такие как измерение образцов гербария, можно ускорить благодаря интересу публики. Использование движения ног любопытных посетителей имеет большой смысл для музея с тысячами экспонатов.

Исследователи использовали данные с сенсорного киоска в музейной экспозиции, чтобы проверить эту технику на практике. Киоск предоставлял пользователям анимированную инструкцию по измерению долек (листочков) печеночников — видов растений, родственных мхам.

После инструктажа участникам раздали случайно выбранную фотографию образца печеночницы из коллекции музея и попросили измерить ее дольки.

Пациентов просили провести две пересекающиеся линии через каждую дольку, одну для ширины и одну для длины. Они должны были нарисовать линии, пересекающиеся под прямым углом, и измерить каждую линию в пикселях. Поскольку печеночники — одни из самых ранних известных наземных растений, фотографии были масштабированы таким образом, чтобы 1 пиксель был равен 1,05 микрона.

Исследователи также попытались собрать данные о возрасте участников, которые были разделены на детей (10 и младше), подростков (от 10 до 18) и взрослых (18+).

Исследователи сравнили данные, полученные учеными-обществоведами, с данными, полученными экспертами по той же методике, чтобы определить, есть ли статистически значимая разница. Результаты превзошли все их ожидания.

Исследователи прогнозировали, что примерно половина измерений выдержит процедуру очистки данных, и что старшие возрастные группы смогут получить гораздо более качественные данные, чем дети, день рождения ребенка в пятигорске.

«Мы не знали, будут ли дети рисовать картинки на сенсорном экране вместо того, чтобы измерять листья, и смогут ли они следовать инструкциям так же хорошо, как взрослые», — объясняет ведущий исследователь и математик Университета Рузвельта Мелани Пиварски.

Однако после очистки и анализа данных, полученных от ученых сообщества (а это примерно 6700 оцененных долек), исследование показало, что 60% всех записей согласны с наблюдениями экспертов.

«Все возрастные группы, начиная с маленьких детей, семей, молодежи и заканчивая взрослыми, смогли создать высококачественные наборы таксономических данных, провести наблюдения и подготовить измерения, одновременно расширяя возможности ученых сообщества за счет подлинного вклада в науку», — добавляет фон Конрат.

Пиварски заявил, что они были очень впечатлены тем, как хорошо студенты справились с работой.

Выставка «Образцы» в Музее Филда: Unlocking the Secrets of Life («Раскрывая секреты жизни») в 2017 году включил в себя киоск. В 2018 году киоск демонстрировался в научном центре Грейнджера, на вечерах для членов Музея Филда и других мероприятиях.

На экране «Образцы» 41 % данных, введенных подростками (без помощи взрослых друзей или родственников), были достаточно статистически сопоставимы с измерениями эксперта, чтобы быть использованными для исследования.

В Science Hub была отобрана половина данных по самой младшей возрастной группе — детям до десяти лет.

«Это означает, что дети прекрасно выполняли инструкции и серьезно относились к… измерениям», — говорится в статье исследователей.

Хотя предыдущее исследование показало, что начинающие «гражданские ученые» переоценивают видовое разнообразие, текущие результаты дают основания доверять научным программам сообществ, предполагая, что они могут быть использованы как для вовлечения общественности в научные исследования, так и для сбора полезных данных.