9 de agosto de 2021
Mejor protección de la megafauna marina gracias a las redes sociales y la inteligencia artificial
Dos herramientas digitales para la biodiversidad
Científicos de tres unidades de investigación conjuntas(MARBEC, ENTROPIE y LIRMM) acaban de publicar un estudio que utiliza los últimos avances tecnológicos para identificar las especies carismáticas de la megafauna marina de Nueva Caledonia: dugongos, tortugas y tiburones.
El estudio, titulado «Using social networks and deep learning to detect rare megafauna from video tracking», se publica en la revista internacional Conservation Biology . Procede en parte del proyecto de investigación Pelagic, financiado por la Fundación para la Investigación de la Biodiversidad(FRB) dentro de su Centro de Síntesis y Análisis de la Biodiversidad(Cesab).
Se basa en la recopilación de vídeos aéreos financiados por Exploraciones de Mónaco.
El auge de la inteligencia artificial
Desde hace varios años, el aprendizaje profundo se está desarrollando en campos muy diversos.
Esta forma de inteligencia artificial aplicada al reconocimiento de patrones se ha convertido en una herramienta esencial para el seguimiento automatizado a distancia de poblaciones animales mediante fotografías, vídeos o incluso sonidos.
El rendimiento y la precisión de los algoritmos de reconocimiento de especies dependen de su capacidad de aprendizaje, es decir, del número y la variedad de imágenes con que los investigadores puedan alimentarlos.
Para las especies raras y en peligro de extinción, los programas de seguimiento aéreo por vídeo están resultando muy útiles para censar en tierra, como en el caso de los elefantes, y recientemente se han ampliado al medio marino y a su megafauna de superficie, principalmente los mamíferos.
Abajo, un grupo de dugongos avistados durante una inspección aérea.
Las fotos y los vídeos alimentan la base de datos.
El medio marino
¿Cómo puede utilizarse el aprendizaje profundo para especies marinas raras, como el dugongo, o sigilosas, como los tiburones, de las que se dispone de pocas imágenes?
En Nueva Caledonia, la investigación se centra actualmente en los dugongos, los tiburones y las tortugas marinas, ya que son objeto de planes de acción y protección específicos, en la interfaz entre cuestiones políticas, sociales, económicas y medioambientales.
Adquirir cantidades muy grandes de imágenes para mejorar el rendimiento de los algoritmos de reconocimiento automatizado es, por tanto, un reto importante para estas especies, para las que la vigilancia aérea sigue siendo limitada y sólo proporciona un pequeño número de observaciones.
¡Embárcate en un vuelo de reconocimiento!
Recopilación de imágenes de sobrevuelos aéreos de la costa de Nueva Caledonia que muestran parte de la megafauna.
Estas imágenes se tomaron a bordo de hidroaviones.
¡Disfruta del vuelo!
La contribución de las redes sociales
La originalidad del enfoque presentado en este estudio consiste en demostrar el potencial de los vídeos disponibles en las redes sociales, como complemento del seguimiento aéreo por vídeo, para optimizar y entrenar modelos de aprendizaje profundo para detectar megafauna marina.
Las especies raras o en peligro de la megafauna marina son el centro de una gran actividad pública en las redes sociales.
Esta producción espontánea de imágenes y vídeos se ve favorecida por el desarrollo combinado del ecoturismo, los dispositivos digitales baratos como las cámaras GoPro y los drones, e Internet de banda ancha.
Una base de datos sin precedentes
En este estudio, aplicado al dugongo de Nueva Caledonia, se utilizaron estos recursos para crear una base de datos sin precedentes.
Se recopilaron en la red más de mil imágenes de seis regiones del mundo que cubren el área de distribución del dugongo.
Estas imágenes procedentes de las redes sociales tienen un valor limitado para el seguimiento in situ, debido a la falta de información precisa de geolocalización, pero su mayor beneficio es que contribuyen a la constitución de una base de datos enriquecida y sólida para la optimización de modelos de aprendizaje profundo y la detección automatizada de dugongos.
Un nuevo método de alto rendimiento y esperanza para la conservación
Este método ha permitido procesar el seguimiento aéreo de los dugongos con rapidez y precisión.
De hecho, el 80% de los individuos presentes en las imágenes se detectan automáticamente con éxito.
Ofrece una nueva y potente forma de contar y cartografiar los dugongos y otras especies marinas carismáticas, con el objetivo de protegerlas más eficazmente.
Al combinar tecnologías digitales y datos masivos de las redes sociales, se inscribe en el marco más amplio de la iEcología: el estudio de los procesos ecológicos utilizando datos en línea generados para otros fines y almacenados digitalmente.
Este estudio abre nuevas perspectivas para vigilar vastos ecosistemas marinos a gran escala espacial.
