Inteligencia artificial para monitorizar y analizar la resistencia de los arrecifes de coral

Los arrecifes de coral son de los ecosistemas más diversos del mundo y proporcionan un hábitat y refugio a aproximadamente el 25% de la vida marina mundial. Además, son extremadamente beneficiosos para el ser humano, al proteger las costas de las tormentas tropicales, proporcionar alimento e ingresos a 1.000 millones de personas y generar 9.600 millones de dólares en turismo y actividades recreativas al año. En estas cifras radica la importancia de este ptoyecto que aplica inteligencia artificial (IA) para monitorizar, clasificar y analizar la resistencia de los arrecifes de coral.

Este es el objetivo del proyecto CORaiL de las multinacionales Accenture, Intel y Sulubaaï Environmental Foundation en el arrecife que rodea la isla de Pangatalan (Filipinas), donde ha recopilado desde mayo de 2019 unas 40.000 imágenes para analizar el estado de salud del arrecife en tiempo real. "CORaiL es un ejemplo fantástico de cómo la IA y la tecnología de edge computing pueden servir para ayudar a los investigadores a supervisar y restablecer el arrecife de coral", explica Rose Schooler, vicepresidenta corporativa del Grupo de Ventas y Marketing de Intel. 

Los esfuerzos tradicionales de vigilancia de los arrecifes de coral implican que buzos humanos recopilen directamente los datos bajo el agua o realicen manualmente vídeos y fotografías del arrecife para su posterior análisis. "Esos métodos son ampliamente fiables y su uso está generalizado, pero tienen sus desventajas porque los buzos pueden interferir en el comportamiento de la vida salvaje y alterar involuntariamente los resultados de los estudios", señalan fuentes de este proyecto.

Además, hay que tener en cuenta que el tiempo de maniobra bajo el agua de un buzo es limitado; a menudo solo pueden tomar fotos y videos durante unos 30 minutos. Por ello, ingenieros de Accenture, Sulubaaï e Intel combinaron sus conocimientos y experiencias para ayudar a los investigadores a restaurar y complementar el arrecife actualmente degradado en Filipinas.

En primer lugar, construyeron una prótesis para el Arrecife de Joló, una plataforma submarina de hormigón diseñada por Sulubaaï que brinda un sólido apoyo a los fragmentos de coral inestables. La prótesis para el Arrecife de Joló incorpora en su interior fragmentos de coral vivo que crecerán y se expandirán, creando así un hábitat híbrido para los peces y la vida marina.

A continuación, colocaron estratégicamente cámaras de vídeo submarinas inteligentes, equipadas con la plataforma de servicios de análisis por vídeo (VASP) con inteligencia aplicada de Accenture para detectar y fotografiar a los peces a su paso. Esta plataforma recurre a la IA para contar y clasificar la vida marina, y posteriormente envía los datos a un panel de control en superficie, donde ofrece análisis y tendencias a los investigadores en tiempo real, lo que les permite tomar decisiones basadas en datos para proteger el arrecife.

"El valor de los datos depende de la rapidez con la que se puede obtener información para tomar decisiones a partir de ella", explica Athina Kanioura, directora de análisis de Accenture y responsable de esta tecnología. "Gracias a la capacidad para realizar análisis en tiempo real a través de vídeo en streaming, VASP nos permite aprovechar una abundante fuente de datos; de hecho, realiza una monitorización práctica que no interfiere con el entorno submarino".

Esta solución de Accenture funciona con procesadores Intel Xeon, tarjetas de aceleración programables Intel FPGA, VPU Intel Movidius y el kit de herramientas Intel Distribution of OpenVINO.

Un ecosistema en peligro

Según el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, los arrecifes de coral están en peligro y se están degradando rápidamente debido a la sobrepesca, la pesca de arrastre, la subida de las temperaturas del agua y una urbanización insostenible de los litorales.

"La inteligencia artificial ofrece oportunidades sin precedentes para resolver algunos de los problemas más preocupantes de la sociedad", afirma Jason Mitchell, director general de Comunicación, Medios y Tecnología de Accenture. 

Los ingenieros están trabajando en el prototipo de última generación para el proyecto CORaiL, que incluirá una red neuronal optimizada y una fuente de energía de reserva.

Asimismo, también están planteándose la posibilidad de utilizar cámaras de infrarrojos que permitan realizar vídeos nocturno, para recrear una imagen completa del ecosistema del coral.

Por último, otros usos podrían ser el estudio de la tasa de migración de los peces tropicales a aguas más frías y la vigilancia de la intrusión en zonas submarinas protegidas o restringidas.