Salvar ballenas con inteligencia artificial

Según datos de la Lista Roja de especies amenazadas, elaborada por IUCN (Unión Internacional de Conservación de la Naturaleza), ocho de las trece grandes especies de ballenas siguen en peligro de extinción o son vulnerables, a pesar del trabajo realizado durante décadas de protección.

Por ello, los protagonistas de su conservación plantearon el objetivo de ampliar las competencias sobre la distribución, migración y número de ejemplares de ballenas para así poder preservarlas mejor, ya que, actualmente, no se disponen de cifras reales. Un equipo de investigadores de las Universidades  de Granada y Almería han contribuido con este fin creando un sistema basado en inteligencia artificial para el reconocimiento y conteo de ballenas en los océanos.

El modelo que proponen, detallado en un artículo publicado en la revista Scientific Reports, resulta más exacto y económico que los sistemas utilizados hasta el momento. Normalmente, se realizan a través de avistamientos desde barcos o aviones, mediciones sonoras o imágenes de satélites de muy alta resolución. Todos estos métodos tienen un alto coste, requieren de un gran trabajo manual y dependen de factores externos, como el mal tiempo. Además, presentan la dificultad de que las ballenas pueden confundirse fácilmente con otros objetos, como rocas, barcos y espuma de mar sobre las olas.

El nuevo sistema está disponible de manera libre y gratuita para todos los actores implicados en la protección de cetáceos y otras especies amenazadas como focas, leones marinos o pingüinos en el archivo de Github (https://github.com/EGuirado/CNN-Whales-from-Space).

La precisión que se consigue con este nuevo sistema se debe al empleo de una técnica llamada aprendizaje profundo. Está basada en una serie de algoritmos de aprendizaje automático que utiliza una arquitectura conocida como redes neuronales convolucionales profundas. Estos algoritmos y neuronas artificiales funcionan de una manera muy similar a la corteza visual humana. “Tienen la capacidad de aprender y diferenciar automáticamente distintos objetos a partir de una gran cantidad de imágenes para luego hacer predicciones correctas sobre otras nuevas y retroalimentarse con la nueva información que generan”, indica a la Fundación Descubre la investigadora de la Universidad de Granada Sahim Tabik, una de las autoras del artículo.

La investigadora de la Universidad de Granada Siham Tabik, una de las autoras del artículo.

Con estos algoritmos, la aplicación aprende de forma autónoma partiendo de un conjunto de datos previo. Así, tras cargar una primera serie de imágenes en las que se indican los objetos que se quieren reconocer, el sistema genera un aprendizaje que puede reproducir con nuevos datos. Además, una vez que ha registrado un falso positivo sabe descartarlos en sucesivos análisis.

De esta manera, el resultado del trabajo ofrece un conteo más acertado de los cetáceos a partir de fotografías de satélite. En un primer momento, la aplicación reconoce a las ballenas en un conjunto de imágenes descartando otros objetos como barcos, icebergs o espuma de mar. Posteriormente, cuenta el número de ejemplares reconocidos. Las pruebas realizadas con imágenes libres de Google Earth han logrado un resultado un 36% más preciso que otros métodos, llegando al 81% de acierto en la detección y el 94% de conteo. También es capaz de reconocer distintas posturas de las ballenas y diferenciar si están sumergidas, en reposo o soplando. “Aún así, los datos obtenidos mejorarían considerablemente si se utilizaran fotografías de alta resolución. Además, la conservación de estos cetáceos se beneficiaría si el acceso a éstas fuera libre y gratuito para fines de conservación de la biodiversidad, de la misma manera que ocurre tras catástrofes naturales y humanitarias”, añade la investigadora.

El resultado del trabajo ofrece un conteo más acertado de los cetáceos a partir de fotografías de satélite.

Así, los investigadores contribuyen con esta aportación a que las más grandiosas de los océanos sigan cumpliendo la misión asignada por Pedro Salinas en La voz a ti debida como portadoras de un mañana mejor: “como ballenas, desde mares distantes, inmensas esperanzas de un amor sin final”.

Más información en #CienciaDirecta: Desarrollan un método con inteligencia artificial para la conservación de ballenas