stringtranslate.com

Идентификационный ключ

В биологии идентификационный ключ , таксономический ключ или часто просто ключ — это печатное или компьютерное устройство, которое помогает идентифицировать биологические организмы.

Исторически наиболее распространенным типом ключа идентификации является дихотомический ключ , тип ключа с одним доступом , который предлагает фиксированную последовательность шагов идентификации, каждый с двумя альтернативами. Самые ранние примеры ключей идентификации относятся к семнадцатому веку, но их концептуальную историю можно проследить до античности. Ключи с множественным доступом ModernRichardn позволяют пользователю свободно выбирать шаги идентификации и любой порядок. Традиционно они выполнялись с помощью перфокарт, но теперь почти исключительно принимают форму компьютерных программ.

История

Идентификационный ключ опубликован в книге Ламарка «Flore française» , том 1.

Концептуальные истоки современного ключа идентификации можно проследить до античности. Теофраст классифицировал организмы на «подразделения» на основе дихотомических характеристик. Китайский травник XVII века Пао Шань в своем трактате Yeh-ts'ai Po-Iu включил систематическую категоризацию растений на основе их видимых характеристик специально для целей идентификации. [1] : 2 

Натуралисты семнадцатого века, включая Джона Рэя , Ривиниуса и Неемию Грю , опубликовали примеры таблиц в скобках. Однако эти примеры не были строго ключами в современном смысле аналитического устройства, используемого для идентификации одного образца, поскольку они часто не приводили к единой конечной точке, а вместо этого функционировали скорее как конспекты схем классификации. [1] : 3–8 

Первый аналитический идентификационный ключ приписывают Ламарку , который включил несколько из них в свою книгу 1778 года Flore Françoise. Ключ Ламарка следует более или менее тому же дизайну, что и современный дихотомический ключ в скобках. [1] : 10 

Альфонсо Вуд был первым американцем, который использовал идентификационные ключи в 1845 году. Другие ранние примеры ключей можно найти в работах Асы Грея и У. Х. Эванса . [1] : 12–14 

Терминология

Идентификационные ключи известны исторически и в настоящее время под многими названиями, включая аналитический ключ, энтомологический ключ, искусственный ключ, [1] диагностический ключ, [2] определитель, [3] и таксономический ключ [4].

В биологической литературе идентификационные ключи называются просто ключами . [5] Их также обычно называют дихотомическими ключами, [6] хотя этот термин строго относится к определенному типу идентификационного ключа (см. Типы ключей).

Использовать

Идентификационные ключи используются в систематической биологии и таксономии для определения рода или вида образца организма из набора известных таксонов . Они обычно используются в областях микробиологии, таксономии растений и энтомологии, поскольку группы связанных таксонов в этих областях, как правило, очень велики. [3] Однако они также использовались для классификации неорганизмов, таких как гнезда птиц, и в небиологических науках, таких как геология. [1] : 14–15  Аналогичные методы также использовались в компьютерных науках [7]

Пользователь ключа выбирает из ряда вариантов, представляющих взаимоисключающие особенности образца, с целью прийти к единственной оставшейся идентичности из группы таксонов. [8] Каждый шаг в ключе использует характер : отличительную особенность организма, которую удобно наблюдать. [3]

Типы ключей

Идентификационные ключи иногда также называют искусственными ключами, чтобы отличать их от других диаграмм, которые визуализируют схемы классификации, часто в форме ключа или древовидной структуры. Эти диаграммы называются естественными ключами или синопсисами и не используются для идентификации образцов. Напротив, искусственный идентификационный ключ — это инструмент, который использует символы, которые легче всего наблюдать и которые наиболее практичны для достижения идентичности. [2] : 7  [6] : 225  Идентификационные ключи можно разделить на два основных типа.

Ключ одноразового доступа

Шаги взаимодействия пользователя в ключе с одним доступом. Последовательность шагов следует структуре данных.

Ключ с одним доступом (также называемый последовательным ключом или аналитическим ключом) имеет фиксированную структуру и последовательность. Пользователь должен начать с первого шага ключа и продолжать до конца. Ключ с одним доступом имеет шаги, которые состоят из двух взаимоисключающих утверждений ( leads ), называется дихотомическим ключом . Большинство ключей с одним доступом являются дихотомическими. [3] Ключ с одним доступом с более чем двумя leads на шаг называется политомическим. [9]

Варианты представления

Дихотомические ключи могут быть представлены в двух основных стилях: связанных и вложенных. В связанном стиле (также называемом открытым, параллельным, связанным и сопоставленным [9] : 63  ) каждая пара лидов (называемая парой ) печатается вместе. Во вложенном стиле (также называемом закрытым, соединенным и отступом [9] : 63  ) последующие шаги после выбора лида печатаются непосредственно под ним, последовательно. Чтобы следовать второму лиду парты, пользователь должен пропустить вложенный материал, который логически следует из первого лида парты. [2] Вложенные ключи чаще называют отступами , но, к сожалению, это относится к случайному (хотя и частому), а не существенному качеству. Вложенные ключи могут быть напечатаны без отступа для сохранения пространства (полагаясь исключительно на соответствующие символы лидов), а связанные ключи могут быть отступлены для улучшения видимости структуры парты. [9] : 63 

Ключи множественного доступа

Диаграмма возможных прогрессий с помощью ключа множественного доступа.
Шаги взаимодействия пользователя в ключе множественного доступа. Последовательность шагов определяется пользователем.

Ключ множественного доступа (ключ свободного доступа, [9] или поликлав [8] ) позволяет пользователю указывать символы в любом порядке. Таким образом, ключ множественного доступа можно рассматривать как «набор всех возможных ключей единичного доступа, которые возникают путем перестановки порядка символов». [9] : 60  Хотя существуют печатные версии ключей множественного доступа, исторически они создавались с использованием систем перфокарт. [8] Сегодня ключи множественного доступа являются компьютерными инструментами. [9] : 61 

Строительство ключа

Ранняя попытка стандартизировать построение ключей была предложена Э. Б. Уильямсоном в выпуске журнала Science за июнь 1922 года. [10] Совсем недавно Ричард Панкхерст опубликовал руководство и практические советы по построению ключей в разделе своей книги 1978 года « Биологическая идентификация». [2] : 15–22 

Ошибки идентификации могут иметь серьезные последствия как в фундаментальных, так и в прикладных дисциплинах, включая экологию , медицинскую диагностику, борьбу с вредителями , судебную экспертизу и т. д. [11]

Компьютерное изготовление ключей

Первые компьютерные программы для построения идентификационных ключей были созданы в начале 1970-х годов. [12] [13] С тех пор было разработано несколько популярных программ, включая DELTA, XPER и LuciD. [3] : 379–80 

Ключи с одиночным доступом до недавнего времени разрабатывались лишь изредка как компьютерные интерактивные инструменты. Примечательными разработками в этой области являются коммерческое приложение LuciD Phoenix, программное обеспечение FRIDA/Dryades, KeyToNature Open Key Editor и приложение WikiKeys и jKey с открытым исходным кодом на biowikifarm. [9] : 62 

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcdef Восс, Эдвард Г. (декабрь 1952 г.). «История ключей и филогенетических деревьев в систематической биологии». Журнал научных лабораторий Университета Деннисона . 43 : 1–25.
  2. ^ abcd Pankhurst, RJ (1978). "Обычные методы идентификации". Биологическая идентификация: принципы и практика методов идентификации в биологии . Балтимор: University Park Press. С. 11–28. ISBN 978-0-8391-1344-7.
  3. ^ abcde Уинстон, Джудит Э. (1999). "Ключи". Описание видов: практическая таксономическая процедура для биологов . Нью-Йорк: Columbia University Press. С. 367–381. ISBN 978-0-231-06824-6.
  4. ^ Bohemier, Kayleigh. "Руководства по исследованиям библиотеки Йельского университета: таксономические ключи: Главная". guides.library.yale.edu . Получено 20 октября 2024 г.
  5. ^ "ключ (идентификационный ключ)". Словарь биологии . Оксфордский справочник в мягкой обложке (6-е изд.). Оксфорд: Oxford University Press. 2008. стр. 356. ISBN 978-0-19-920462-5.
  6. ^ ab Лоуренс, Джордж Х. М. (1951). Таксономия сосудистых растений (1-е изд.). Нью-Йорк: The Macmillan Company. С. 225–28.
  7. ^ Payne, RW (1983). «Идентификационные ключи». В Kotz, Samuel (ред.). Энциклопедия статистических наук . Том 4. John Wiley & Sons. С. 6–10. ISBN 0471055514.
  8. ^ abc Тейн, М.; Хикман, М. (2004). "идентификационные ключи". Биологический словарь Penguin (11-е изд.). Лондон; Нью-Йорк, Нью-Йорк: Penguin Books. стр. 363. ISBN 978-0-14-101396-1.
  9. ^ abcdefgh Хагедорн, Грегор; Рамбольд, Герхард; Мартеллос, Стефано (2010). «Типы идентификационных ключей» (PDF) . В Нимисе, Польша; Винь Леббе, Р. (ред.). Инструменты выявления биоразнообразия: прогресс и проблемы. Edizioni Università di Trieste. стр. 59–64. ISBN 978-88-8303-295-0– через openstarts.units.it.
  10. ^ Уильямсон, ЭБ (1922). «Ключи в систематической работе». Science . 55 (1435): 703–704. doi :10.1126/science.55.1435.703.a. ISSN  0036-8075. JSTOR  1645312. PMID  17751446.
  11. ^ Маршалл, Стив (осень 2000 г.). «Комментарии о частоте ошибок в идентификации насекомых» (PDF) . Информационный бюллетень Биологической службы Канады (Наземные членистоногие) . 19 (2). Биологическая служба Канады: 45–47.
  12. ^ Payne, RW (1984). «Компьютерное конструирование и набор идентификационных ключей». The New Phytologist . 96 (4): 631–634. doi :10.1111/j.1469-8137.1984.tb03597.x. ISSN  0028-646X. JSTOR  2432648.
  13. ^ Pankhurst, RJ (1970-02-01). «Компьютерная программа для генерации диагностических ключей». The Computer Journal . 13 (2): 145–151. doi :10.1093/comjnl/13.2.145. ISSN  0010-4620.

 В этой статье использован текст из свободного контента . Лицензия CC BY-SA (лицензионное заявление/разрешение). Текст взят из Types of identify keys​, Gregor Hagedorn, Gerhard Rambold, Stefano Martellos, Edizioni Università di Trieste.

Дальнейшее чтение

Pankhurst, Richard John (1991). Практические таксономические вычисления . Кембридж: Cambridge university press. ISBN 978-0-521-41760-0.Главы 4-6.

Внешние ссылки

В Wikibooks есть книга по теме: Дихотомический ключ
В Викиверситете есть обучающие ресурсы по теме «Оптимальная классификация»