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IA per rilevare i delfini: le nuove tecniche della zoologia

Grazie all'IA è stato possibile monitorare il comportamento di due specie di delfini a rischio estinzione senza però disturbarli: tale tecnologia capta i suoni degli animali distinguendoli da quelli dell'ambiente circostante

Categorie Biologia
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Recentemente la scienza ha scoperto nuove tecniche che sfruttano l’IA per rilevare i delfini. Esistono varie strategie per monitorare gli spostamenti degli animali ma alcune sono preferibili perché meno invasive. Grazie alle nuove tecnologie è stato possibile seguire i delfini in una vasta area senza disturbarli o interferire con il loro comportamento. Il successo di tale applicazione apre la strada a nuovi metodi e future applicazioni nello studio degli animali.

Recentemente la scienza ha scoperto nuove tecniche che sfruttano l'IA per rilevare i delfini. Esistono varie strategie per monitorare gli spostamenti degli animali ma alcune sono preferibili perché meno invasive. Grazie alle nuove tecnologie è stato possibile seguire i delfini in una vasta area senza disturbarli o interferire con il loro comportamento. Il successo di tale applicazione apre la strada a nuovi metodi e future applicazioni nello studio degli animali.

I delfini sono animali socievoli: comunicano tra loro emettendo suoni

I delfini sono una tipologia di mammiferi acquatici appartenenti all’ordine dei cetacei. Sono cetacei anche il “narvalo”, caratterizzato da una lunga zanna a spirale sulla mascella, e il “belunga”, di colore bianco e senza pinna dorsale che vive nelle acque fredde dell’Alaska e della Groenlandia. I delfini si nutrono essenzialmente di pesce, molluschi e crostacei. Nei delfinari per lo più mangiano invece prodotti ittici surgelati che non garantiscono purtroppo un’alimentazione adeguata a questi animali. La loro struttura fisica è adatta all’ambiente marino.

Sono animali estremamente socievoli e intelligenti: comunicano tra loro attraverso fischi con toni e moduli differenti. Molti parchi acquatici ne fanno un’attrattiva perché sono in grano di eseguire acrobazie di ogni tipo. Per orientarsi sfruttano un biosonar al pari dei pipistrelli. Un organo composto da tessuto adiposo collocato sulla fronte chiamato “melone” ha un ruolo fondamentale ai fini dell’ecolocalizzazione. I delfini emettono suoni dal naso e quando questi rimbalzano su ostacoli di varia natura vengono captati e tradotti in informazioni su prede e ambiente circostante.

Come usare l’IA per rilevare i delfini

I ricercatori hanno utilizzato l’intelligenza artificiale (AI) per rilevare gli spostamenti di due specie di delfini in via di estinzione nel Rio delle Amazzoni. L’obiettivo della ricerca è quello di elaborare nuove strategie di conservazione della specie. Scientific Reports ha pubblicato i risultati di questi studi.

I ricercatori dell’Università Tecnica della Catalogna, in Spagna, hanno studiato l’attività di due specie di delfini. Una è il boto o Inia geoffrensis, conosciuto anche come delfino rosa; l’altra è il tucuxi o sotalia, presente nelle pianure alluvionali della riserva di Mamirauá, nel nord del Brasile, e in generale nelle acque sudamericane.

Occorreva geolocalizzare i delfini durante la loro migrazione. Tra gli strumenti a disposizione ha vinto l’opzione dei neuroni artificiali per riconoscere i suoni emessi dai delfini. L’uso del suono risulta meno invasivo rispetto ad altre tecniche di localizzazione come ad esempio tag GPS, barche o droni.

Microfoni e IA per rilevare i delfini in spostamento

I ricercatori hanno posizionato dei microfoni subacquei in diversi punti per seguire gli spostamenti dei delfini. I microfoni registravano i suoni degli animali ma anche altri rumori, ecco quindi che serve l’intelligenza artificiale. Un dispositivo neurale riusciva a distinguere i suoni in tempo reale definendo quindi quelli che venivano dai delfini e quelli invece dall’ambiente. L’intelligenza artificiale poteva identificare tre tipi di suoni: i versi emessi dai delfini, i rumori dell’ambiente e i rumori delle imbarcazioni

Entrambe le specie di delfini analizzate utilizzano quasi costantemente i click del proprio biosonar per percepire l’ambiente circostante. Il rilevamento di questi click e dei fischi utilizzati dai delfini per comunicare tra loro ha permesso ai ricercatori di mappare i loro spostamenti. Le specie boto e sotalia hanno fischi distinti quindi il dispositivo neurale doveva anche interpretare entrambi i suoni e poi distinguerli.

Spianata la strada a successive applicazioni

Ha partecipato alla ricerca che impiegava l’IA per rilevare i delfini anche l’Istituto per lo Sviluppo Sostenibile Mamirauá di Tefé del Brasile. È emerso che è possibile utilizzare questa tecnologia con ottimi risultati per monitorare la biodiversità dell’Amazzonia e individuare ciò che rappresenta un pericolo per essa.

Entrambe le specie di delfini analizzate sono a rischio estinzione. Dai dati raccolti si deduce che la popolazione di boto diminuisce del 50% ogni dieci anni mentre quella di sotalia ogni nove anni. Monitorare i loro spostamenti consente ai ricercatori di contribuire a proteggere le specie ma anche di elaborare misure per aiutare le comunità indigene a convivere in loro presenza. I delfini, infatti, spesso si contendono il pesce con la popolazione locale o si impigliano nelle reti, disturbando la pesca di chi abita nelle pianure alluvionali.

Il team di ricerca intende migliorare il dispositivo neurale. L’intenzione è quella di sfruttare quella stessa tecnica IA per rilevare i delfini anche per monitorare altre specie acquatiche e lavorare su aree più ampie come gli oceani. Lavorare con questo sistema mostra anche gli effetti dell’inquinamento acustico prodotto dall’uomo che interferisce col biosonar dei cetacei. Trovare soluzioni permetterà di sviluppare migliori sistemi di allerta per le navi in grado di evitare e minacciare gli animali.