Nell’era della tecnologia avanzata, l’Antartide si conferma un laboratorio naturale per l’applicazione di strumenti innovativi. Grazie a un progetto pionieristico sviluppato da ENEA, l’intelligenza artificiale viene utilizzata per la prima volta come strumento per contare e classificare i pinguini di Adelia. La sinergia tra droni, supercalcolatori e algoritmi di machine learning sta rivoluzionando il monitoraggio della biodiversità in ambienti estremi.
Monitoraggio ad alta precisione
ENEA ha messo a punto una metodologia che combina droni capaci di operare alle basse temperature antartiche, IA e il supercomputer CRESCO. Le ortofoto georeferenziate ad alta risoluzione (circa 1cm/px) permettono di identificare con precisione i pinguini adulti, alti circa 60 cm, e i pulcini, che raggiungono circa 30 cm di altezza a due mesi di vita. I droni, progettati per resistere alle condizioni esterne dell’Antartide, raccolgono dati senza disturbare la fauna locale.
Supercalcolo e reti neurali
Il supercalcolatore CRESCO, operativo presso la stazione Mario Zucchelli dal 2017, svolge un ruolo cruciale nell’analisi delle immagini. Le ortofoto ad alta risoluzione vengono elaborate da una rete neurale specificatamente addestrata per distinguere tra pinguini adulti e pulcini. Questo sistema ha dimostrato un’accuratezza del 97% per i pinguini adulti e dell’89% per i pulcini, valori che garantiscono un’elevata affidabilità
Efficienza e impatto ambientale
Rispetto ai metodi tradizionali di conteggio manuale, l’approccio basato su IA offre vantaggi significativi in termini di velocità e accessibilità. I droni permettono di monitorare aree remote e difficilmente raggiungibili dall’uomo, ampliando il raggio d’azione delle analisi. Inoltre, il sorvolo delle colonie a un’altezza di oltre 50 metri minimizza il disturbo per gli animali, riducendo l’impatto ambientale.
Sviluppi futuri
ENEA sta lavorando per affinare l’addestramento della rete neurale, migliorando ulteriormente l’affidabilità del riconoscimento. Un obiettivo chiave è lo sviluppo di una rete neurale “leggera” che possa essere integrata direttamente nei droni, permettendo il conteggio in tempo reale. Questo rappresenta un passo avanti significativo per la ricerca scientifica in ambienti estremi, offrendo dati completi e immediati per analisi dettagliate.
Il contesto della missione
Il progetto si inserisce nella 40a spedizione del Programma Nazionale di Ricerche in Antartide (PNRA), finanziato dal Ministero dell’Università e della Ricerca (MUR) e gestito da CNR, ENEA e OGS. L’uso di IA e droni per il monitoraggio dei pinguini rappresenta un innovazione straordinaria, migliorando l’efficacia delle operazioni scientifiche e fornendo preziosi dati sull’impatto dei cambiamenti climatici sulla fauna antartica
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