ROMA (ITALPRESS) – Per la prima volta, l’intelligenza artificiale sarà impiegata in Antartide per contare e classificare i pinguini di Adelia situati vicino alla Stazione italiana Mario Zucchelli. Questa iniziativa è parte di una metodologia sviluppata dall’ENEA, che combina droni, intelligenza artificiale (IA) e la potenza del supercomputer CRESCO dell’ENEA.
“La precisione della conta è stata pari al 97% per i pinguini adulti e dell’89% per i pulcini, valori considerati ottimali e molto attendibili”, dichiara Riccardo Scipinotti, ricercatore ENEA e attuale capo spedizione presso la base italo-francese di Concordia, situata a oltre 3 mila metri di altitudine e a 1.200 chilometri dalla costa.
Questi risultati sono stati ottenuti analizzando le ortofoto delle due pinguinaie più prossime alla base Zucchelli (Edmonson Point e Adelie Cove), che ospitano rispettivamente circa 4 mila e 10 mila esemplari. Per offrire ai ricercatori una stima dell’efficacia riproduttiva della colonia — un indicatore cruciale della salute dei pinguini e dei cambiamenti climatici — il conteggio viene eseguito in due periodi specifici dell’estate australe: a metà novembre, durante il periodo di cova, e a metà gennaio, quando i pulcini iniziano a muoversi liberamente nella pinguinaia.
“Il conteggio specifico è stato realizzato mediante droni dotati di caratteristiche tecniche adatte per volare a basse temperature antartiche e sorvolare vaste aree remote. Per registrare alcune colonie senza disturbare gli animali, è stato necessario mantenere un’altitudine superiore ai 50 metri”, chiarisce Scipinotti.
Le immagini catturate vengono elaborate inizialmente dal cluster di supercalcolo CRESCO, attivo dal 2017 presso la stazione Zucchelli, il quale restituisce un’ortofoto georeferenziata ad alta risoluzione (circa 1 cm/px) della pinguinaia direttamente in campo.
L’ottima risoluzione dell’immagine consente infatti di identificare tanto i pinguini adulti, che misurano circa 60 cm, quanto i pulcini, che a circa 2 mesi di vita raggiungono appena i 30 cm di altezza.
L’ortofoto elaborata è successivamente processata da una rete neurale appositamente addestrata per riconoscere i pinguini nell’immagine, distinguendoli tra adulti e pulcini. “Per addestrare la rete neurale, abbiamo utilizzato il supercalcolatore CRESCO di ENEA, situato presso il centro ENEA di Portici, utilizzando circa 400 immagini contenenti più di 3 mila pinguini, tutte catturate tramite droni in diverse condizioni di esposizione e posizione nel corso delle ultime otto spedizioni di ricerca”, spiega Samuele Pierattini, della Divisione ENEA per lo Sviluppo di Sistemi per l’informatica e l’ICT.
“Questa metodologia è più rapida rispetto al conteggio manuale effettuato da personale in campo, consentendo di monitorare aree remote difficilmente accessibili all’uomo e riducendo anche il disturbo per gli animali”, aggiunge Scipinotti.
Il passo successivo sarà quello di migliorare l’addestramento della rete con i dati acquisiti durante le spedizioni, così da aumentare l’affidabilità della rete stessa e specializzarla nella rilevazione e discriminazione dei pinguini Imperatore, un’altra specie che colonizza nelle vicinanze della Stazione Mario Zucchelli.
Inoltre, nuove tecnologie nel campo dell’IA verranno utilizzate per realizzare una rete neurale ‘leggera’ dal punto di vista computazionale, che potrà essere integrata nell’elettronica del drone e fornire in tempo reale il conteggio dei pinguini rilevati. “In questo modo, non sarà più necessario esportare dati grezzi dall’Antartide da elaborare in laboratorio, ma si riceveranno informazioni già complete per effettuare valutazioni oggettive e studi sullo stato numerico della popolazione di pinguini”, conclude Pierattini.
Attualmente è in corso la 40a spedizione del Programma Nazionale di Ricerche in Antartide (PNRA), finanziato dal Ministero dell’Università e della Ricerca (MUR) e gestito dal Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) per il coordinamento scientifico, da ENEA per la pianificazione e l’organizzazione logistica delle attività presso le basi antartiche, e dall’Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale (OGS) per la gestione tecnica e scientifica della nave rompighiaccio Laura Bassi.
– foto ufficio stampa ENEA –
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