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Vom Sinn und “Unsinn” der
Digitalisierung entomologischer
Sammlungen
Welchen Einfluss hat die Digitalisierung auf die Forschung?
Alexander Kroupa
Wissenschaftliche Literatur (früher & heute)
Das Museum von Babel - 12.-14. November 2014
Wissenschaftliche Literatur (heute)
• Viele Publikationen sind digital und frei verfügbar
• Rasante Entwicklung in den letzten 20 Jahren („Flachware“)
Portale
• Biodiversity Heritage Library (www.biodiversitylibrary.org)
• The Internet Archive (https://archive.org/)
• Google Scholar (scholar.google.de)
Online Publisher
• Pensoft (www.pensoft.net)
• BioOne (www.bioone.org)
Austausch von Literatur unter Wissenschaftlern
• wie z.B. www.researchgate.net/
Das Museum von Babel - 12.-14. November 2014
Herausforderungen in der Entomologie
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Mehr als 2 Milliarden entomologische Sammlungsobjekte
Jedes Sammlungsobjekt hat ein bis mehrere Etiketten
Mehrere Millionen Insektenkästen
Mehrere Millionen Primär- und Sekundärtypen
Ca. 1 Million beschriebene Insektenarten
Mehrere Millionen unbeschriebene und noch zu entdeckende
Insektenarten
Das Museum von Babel - 12.-14. November 2014
Digitalisierung von Insektenkästen
Das Museum von Babel - 12.-14. November 2014
Digitalisierung von Insektenkästen
255 Bilder pro Insektenkasten
Einzelbild
• 1280 x 960 Pixel
Stitching
Gesamtbild
• ca. 270 Megapixel
• Dateigröße: zwischen 100
MB und 500 MB
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Fotografieren von Einzeltieren
Vor 100 Jahren
Das Museum von Babel - 12.-14. November 2014
Heute
„Flache“ Sammlungsobjekte
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„Räumliche“ Sammlungsobjekte
Stacking
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„Räumliche“ Sammlungsobjekte
Stacking
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ZooSphere
Insekt
Drehtisch
Zwei
Elektromotoren
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ZooSphere
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Rundumansicht aus bis zu 1.000 Perspektiven
Stacking bei jeder Perspektive
Insgesamt mehrere 1.000 Fotos pro Objekt
Mehrere Stunden für ein Objekt
Desktop-Tool
• Kostenfrei online verfügbar
• Herunterladen von ZooSphere Objekten
• ZooSphere Objekte werden lokal gespeichert
• Anzeigen und verwalten der ZooSphere-Objekte
• Vergleich von zwei ZooSphere-Objekten
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3D insect modeling
Nguyen et al. (2013) Virtual models of insects
for accelerated quarantine control
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MfN
Kristin Mahlow (externes Projekt)
microCT
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Etiketten digitalisieren (Digitarium)
• Bilder werden komplett automatisiert
erstellt
• Unterseite der Etiketten werden
ebenfalls erfasst
• Etiketten müssen nicht von der Nadel
genommen werden
• 80 Specimens pro Stunde (zwei
Mitarbeiter)
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Digitalisate online stellen
• Das Internet hat ganz neue und revolutionäre Möglichkeiten des
Informationsaustausches und der Bereitstellung von Information
geschaffen
• BHL
– Mehr als 40 Millionen Seiten
– Mehr als 60.000 Objekte
• GBIF
•
Mehr als 500 Millionen Biodiversitätsdaten online
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Repositorien für Bilder
Institution
I
Institution
H
Institution
J
MfN
Institution
A
Insekten
kästen
e-Types
Institution
G
Institution
F
Institution
E
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Institution
B
Institution
C
Institution
D
Repositorien für Bilder
Bilder
Bilder
Bilder
Bilder
Bilder
Metadaten
Bilder
Bilder
Bilder
Bilder
Bilder
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Bilder
Open Drawer Project
Das Museum von Babel - 12.-14. November 2014
Warum Insektenkästen digitalisieren ?
Für Wissenschaftler
o Entscheidungshilfe bei der Ausleihe von Sammlungsobjekten
o Museumsbesuch besser zu planen
o Beantwortung einiger Fragen, wie z. B. “wieviele und welche Arten sind im
Museum X vorhanden”
o Öffnen der wertvollen Sammlungen, mit ihren Millionen Objekten, für
Wissenschaftler, Studenten und die Öffentlichkeit
Für die Sammlung
o Wichtige Tiere bleiben über Jahre hinweg unentdeckt
o Online Portale bieten eine effiziente Möglichkeit die Datenqualität zu
verbessern (z. B. finden von Fehlbestimmungen)
o Einbinden von Citizen Scientists – “Tagging”
o Verloren gegangene Typen-Serien können wiedergefunden werden
Das Museum von Babel - 12.-14. November 2014
Grenzen der Insektenkastendigitalisierung
o Metadaten sind nicht verfügbar
o Artetiketten sind von oben nicht
sichtbar (vertikal in der
Systemschachtel)
o Die dorsale Ansicht zeigt nicht
genügend Bestimmungsmerkmale
o Nachhaltigkeit – Bilder sind schnell
nicht mehr aktuell
o Größe der Objekte (Scanauflösung ist
nicht hoch genug für kleine Objekte)
o Geringe Tiefenschärfe
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Entomologische Typen
o Flaschenhals bei der Beschreibung von neuen Arten ist die
Notwendigkeit Typen zu untersuchen
o Wissenschaftler haben nicht immer die Möglichkeit Museen zu
besuchen
 Es ist zu teuer jedes Museum, welches Material für die eigene Forschung
enthält, zu besuchen
 Die Reisen zu allen relevanten Museen sind zu zeitintensiv
 Visa-Bestimmungen können Reisen behindern
 Der Fokus liegt auf den größeren Sammlungen und deshalb werden
kleinere Sammlungen entweder übersehen oder absichtlich ignoriert
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Warum Einzeltiere digitalisieren ?
o Taxonomen aus Ländern wie z. B. China oder Brasilien bekommen
direkten Zugriff auf Sammlungen
o Typen müssen viel seltener verschickt werden -> Schutz der Typen
vor Beschädigung und Verlust
o Das einfache Finden und Untersuchen von Typen wird zu mehr
Revisionen und taxonomischen Studien führen
o “verschollene” Typen werden wiederentdeckt und dokumentiert
o Online Portale bieten eine effiziente Möglichkeit die Datenqualität zu
verbessern
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Grenzen der Digitalisierung von Typen
Auf der Seite der User
• Begrenzte Internet-Geschwindigkeit
• Langsame und schlecht ausgestattete Hardware („alte Rechner“)
Bei der Digitalisierung
• Lange Digitalisierungszeit pro Objekt (ZooSphere)
• Technik für kleine und mittlere Museen oftmals nicht erschwinglich
• Fehlende Finanzierung
• Fehlendes Repositorium für Bildmaterial von Typen und gut
präparierten Exemplaren
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Erste Erfahrungswerte
• Mehr Anfragen zu Individuen von digitalisierten
Insektenkästen
• Sehr gute Detailbilder von Insekten sind oftmals ausreichend
für Wissenschaftler -> Typen müssen nicht verschickt werden
• Libellenkundlern: Insektenkästen sind sehr wichtiges
Hilfsmittel und die meisten Arten können über Bildmaterial
bestimmt werden
• Mehr Digitalisate online -> mehr Besucher im Museum (Prof.
Maschner)
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Was ändert sich für die Forschung
• Freier Zugriff auf Typenmaterial
• Der Zugang zu Sammlungen und Biodiversität ist besserer,
schneller und demokratischer als jemals zuvor
• Typen, egal aus welchem Museum und welchem Land, können
in hoher Auflösung digital nebeneinander verglichen werden
• Taxonomische Studien können schneller und kostengünstiger
durchgeführt werden
• Alle Arten die neu beschrieben werden, sollten bestmöglich
digitalisiert und in ein online-Repositorium gestellt werden
• Weniger Typenmaterial muss verschickt werden
• Mehr Zusammenarbeit von Wissenschaftlern
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Was ändert sich für die Sammlungen
• Besserer Schutz des Sammlungsmaterials
• Weniger Zeitaufwand für das Verpacken und Verschicken von
Sammlungsmaterial
• Präventive Konservierung durch Digitalisierung -> aktueller,
physischer Zustand der Sammlungsobjekte wird festgehalten
• Wahrscheinlich mehr Anfragen von Wissenschaftlern und
Spezialisten
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Unsinn ?!
• Sammlungsobjekte werden nicht bestmöglich digitalisiert
– 10 Millionen Mannjahre für alle Objekte weltweit
– 150.000 Mannjahre für Objekte am MfN
 Priorisierung notwendig
 Konzept für die Sammlungsdigitalisierung unabdingbar
• Begrenzte Projektlaufzeit
• Digitalisate sind über viele Portale verstreut (gute Beispiele
sind z. B. GBIF oder BHL)
• Digitalisate sind nicht öffentlich zugänglich
Das Museum von Babel - 12.-14. November 2014
Zusammenfassung
• Die Zukunft ist digital und webbasiert !
• Demokratisierung der Forschung
• Taxonomische Forschung wird beschleunigt
• Sowohl die Technologie zur hochauflösenden Digitalisierung von
Insektenkästen und Typen, als auch günstiger Speicher ist
vorhanden
• Vorhandene Technik zur Digitalisierung nutzen
• Infrastruktur für Repositorien muss geschaffen werden
• Digitalisierung automatisieren:
– Für einen hohen Durchsatz -> Massendigitalisierung
– Digitalisierung durch technisches Personal
• Priorisierung
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Eine virtuelle Sammlung wird niemals
eine reale Sammlung von physischen
Objekten ablösen können !!
Das Museum von Babel - 12.-14. November 2014
EFRE (Europäischer Fond für regionale Entwicklung)
• Effiziente Arbeitsabläufe und innovative Methoden zur Erschließung
und dauerhaften Verfügbarmachung objektreicher
Spezialsammlungen am Beispiel der entomologischen Sammlung des
Museum für Naturkunde Berlin
• Projektnummer: Inno 02- 2013000365
Das Museum von Babel - 12.-14. November 2014
Many thanks for your attention !
Das Museum von Babel - 12.-14. November 2014