*Científicos suizos y estadounidenses han desarrollado un programa informático que reconoce a animales individuales en estado salvaje, a pesar de su cambiante apariencia a lo largo del año. Este avance, que se probó en osos de Alaska, podrá aplicarse a otras especies, y resulta prometedor para la investigación, gestión y conservación de la fauna, afirman.
Para comprender mejor el funcionamiento de las especies animales sometidas a seguimiento y, a partir de esa comprensión, poder gestionar mejor los hábitats y estudiar la dinámica poblacional de la fauna, los científicos necesitan ser capaces de distinguir a unos animales de otros, como individuos, incluyendo su historia, patrones de movimiento y hábitos, que son únicos.
Pero hoy en día, la mayoría de los sistemas de visión artificial para el seguimiento de animales son eficaces solo en aquellas especies con patrones y marcas en su pelaje, como las cebras, los leopardos y las jirafas, explican desde la universidad Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), en Suiza.
La tarea de identificar animales es mucho más complicada en las especies sin marcas, donde las diferencias individuales son más difíciles de detectar, según los expertos del EPFL que han desarrollado un sistema para resolver este problema, que ha sido probado con éxito en los osos pardos, aunque en el futuro podrá aplicarse a otros animales salvajes.
El programa de inteligencia artificial PoseSwin, desarrollado por científicos de la EPFL (www.epfl.ch/en) y de la Universidad del Pacífico de Alaska, APU en EE. UU., es capaz de reconocer osos pardos individuales a lo largo del tiempo en fotografías, según explican sus desarrolladores.
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El cambiante aspecto de los osos pardos
“Distinguir a uno de estos grandes mamíferos carnívoros en particular entre sus congéneres requiere una atención al detalle excepcional y años de observación de los mismos osos”, según explica el neurocientífico computacional Alexander Mathis, investigador del EPFL, que ha liderado la investigación.
Además, estos osos emergen de la hibernación en primavera con su pelaje desgreñado y habiendo perdido bastante peso corporal, que luego vuelven a aumentar sustancialmente al darse un festín de salmón, además de mudar por completo su pelaje invernal, todo lo cual confunde tanto a los expertos como a los sistemas convencionales de identificación mediante IA, según el EPFL.
Explican que PoseSwin, al que denominan informalmente como el programa que permite conocer “el quién es quién” de los animales salvajes, puede reconocer a osos pardos individuales a pesar de los cambios que experimentan en su apariencia y de las dificultades para capturar imágenes de estos animales que son esquivos y pueden recorrer grandes distancias.
El desarrollo del sistema de IA PoseSwin se basó en las fotografías de seguimiento tomadas en wl Santuario Estatal de Caza del Río McNeil, en Alaska (EE. UU.), que alberga la mayor población estacional de osos pardos del mundo.
Cada verano unos 150 de estos animales se desplazan sin ser molestados por esta zona de 500 kilómetros cuadrados de terreno prístino, y se reúnen en praderas de juncias (plantas herbáceas ricas en proteínas) y en cascadas grandes y poco profundas para capturar salmones, lo que brinda la oportunidad de observarlos a los pocos humanos autorizados a entrar en el santuario.
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Investigaciones en el ‘territorio de los osos’ de Alaska
Esta remota zona, “territorio de los osos” según apunta Mathis, profesor del Instituto Cerebro-Mente y del Instituto Neuro-X de la EPFL, también “alberga a Beth Rosenberg, investigadora del Laboratorio de Pesca, Ciencias Acuáticas y Tecnología de la APU, durante cuatro meses al año”.
Rosenberg ha creado, entre 2017 y 2022, una gran base de datos de imágenes de osos pardos, que incluye más de 72.000 fotografías de 109 osos animales diferentes en todo tipo de condiciones (bajo la lluvia, en distintos momentos del día y en todos los comportamientos y posturas o ángulos disponibles), representándolos por completo en su hábitat natural.
Para desarrollar su programa de IA los científicos aprovecharon su experiencia biológica y la base de datos de Rosenberg, centrándose en cuatro características de los osos que cambian sorprendentemente poco con el tiempo: su pose o postura corporal; la forma de su hocico (con un mínimo de tejido graso), el ángulo de su hueso superciliar y la posición de sus orejas.
La IA permite identificar animales individuales
“Este enfoque basado en la pose nos permitió usar tantas imágenes como fuera posible, incluso aquellas que no mostraban la cara del oso con claridad”, destaca Mathis.
Explica que “este programa de IA representa a cada oso como una constelación única de puntos, lo que sugiere que su algoritmo consigue capturar no solo la apariencia de un animal en particular, sino algo más cercano a su identidad”.
“PoseSwin también puede marcar osos que nunca ha visto antes, lo que es una gran ventaja para estudios en áreas no cerradas donde pueden aparecer nuevos individuos regularmente”, afirma.
“Gracias a este sistema de IA ahora los científicos podemos rastrear a Sloth, Rocky, That Bear y a unos 100 de sus congéneres sin interferir físicamente con estos animales, que están en la cima de la cadena alimentaria y garantizan el buen y saludable funcionamiento de su ecosistema”, enfatiza Rosenberg.
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Los investigadores también aplicaron el programa en otro entorno de Alaska, utilizando fotos tomadas por visitantes del Parque Nacional y Reserva Katmai, ubicado a unos 60 kilómetros el río McNeil, e incorporándolas al algoritmo PoseSwin, que fue capaz de reconocer a varios osos e indicar adónde se desplazan estacionalmente en busca de alimento.
“Esta tecnología podría utilizarse para analizar los miles de fotos que los visitantes toman cada año y ayudar a crear un mapa de cómo los osos pardos utilizan esta extensa área, ayudándonos a comprender sus necesidades, su dinámica poblacional y muchas otras cuestiones ecológicas importantes”, según Rosenberg.
Por Daniel Galilea.
EFE – Reportajes