I ricercatori della Rutgers University-New-New Brunswick hanno sviluppato uno strumento di intelligenza artificiale (AI) che aiuterà a prevedere l’habitat delle balene in via di estinzione, guidando le navi lungo la costa atlantica per evitarli. Lo strumento è progettato per prevenire incidenti mortali e informare le strategie di conservazione e lo sviluppo responsabile degli oceani.
Utilizzando un programma per computer basato sull’intelligenza artificiale che apprende dai modelli rilevati tra due vasti database, i ricercatori hanno affermato che il loro metodo è migliorato con le abilità attuali per monitorare l’oceano per la distribuzione di importanti specie marine, come la balena di destra del Nord Atlantico in pericolo di estinzione. Le balene di destra del Nord Atlantico sono state elencate come in via di estinzione ai sensi della Legge sulle specie in via di estinzione dal 1970. Ci sono circa 370 individui rimanenti, tra cui circa 70 femmine riproduttivamente attive, secondo l’amministrazione nazionale oceanica e atmosferica degli Stati Uniti.
Il rapporto dei ricercatori è stato pubblicato in Rapporti scientifici della natura.
Lo sforzo è stato guidato da Ahmed Aziz Ezzat, assistente professore presso il Dipartimento di Ingegneria Industriali e Sistemi presso la School of Engineering, e Josh Kohut, professore di scienze marine che a gennaio è diventato decano della ricerca presso la School of Environmental and Biological Sciences . Ezzat guida un gruppo di ricerca sull’apprendimento automatico applicato per l’ingegneria e le scienze fisiche. Jiaxiang Ji, il primo autore del giornale e uno studente di dottorato nella School of Engineering, ha contribuito in modo significativo al progetto.
Kohut ha paragonato l’output del programma a ciò che potrebbe essere appreso monitorando i movimenti delle persone in una casa e determinando se c’è cibo in cucina e un televisore nella tana. Tali fattori potrebbero determinare perché le persone sono dove si trovano in determinati momenti della giornata. Rilevare determinati schemi, ha detto, trasmette il potere predittivo.
“Con questo programma, stiamo correlando la posizione di una balena nell’oceano con condizioni ambientali”, ha detto Kohut. “Questo ci consente di diventare molto più informati sul processo decisionale su dove potrebbero essere le balene. Possiamo prevedere il tempo e la posizione che rappresentano una maggiore probabilità per le balene. Questo ci consentirà di implementare diverse strategie di mitigazione per proteggerle. “
Inizialmente, i ricercatori hanno cercato di sviluppare modelli ad alta risoluzione della presenza di balena destra del Nord Atlantico per supportare lo sviluppo e il funzionamento del parco eolico offshore responsabile. Ma hanno detto che i risultati hanno implicazioni molto più ampie e hanno reso i dettagli pubblici come addendum al loro documento di ricerca.
“Questi strumenti sono preziosi e andrebbero solidamente a beneficio di chiunque sia impegnato nell’economia blu, tra cui la pesca, la spedizione e lo sviluppo di forme alternative di energia in modo sostenibile”, ha affermato Ezzat. “Questo approccio può supportare un uso saggio ed ecologico di queste acque in modo da raggiungere i nostri obiettivi economici e allo stesso tempo assicurarci di causare danni minimi o senza alcun danno all’habitat ambientale di queste creature.”
A differenza dei programmi tipici per computer, in cui le istruzioni sono esplicitamente scritte, il programma di apprendimento automatico impiegato dai ricercatori ha analizzato grandi set di dati per scoprire modelli e relazioni. Poiché il programma AI ha riscontrato più dati, ha regolato il suo modello interno per fare previsioni o classificazioni migliori.
“Il risultato del modello di apprendimento automatico è fondamentalmente una previsione di dove e quando avrai una maggiore probabilità di incontrare un mammifero marino”, ha detto Ezzat, descrivendo ciò che ha caratterizzato come una “mappa di probabilità”.
Le informazioni analizzate dal modello informatico includono tutti i dati subacquei e basati su satellite raccolti dagli scienziati del Rutgers University Center per la leadership che osserva Ocean Obaning risalente al 1992, quando è stato istituito dall’allora assistente professore Scott Glenn, ora illustre professore in Il Dipartimento delle scienze marine e costiere. L’analisi includeva anche prodotti di dati satellitari resi pubblici disponibili dall’Università del Delaware.
Gli alianti sottomarini sono navi autonome a forma di siluro che si sfidano sotto la superficie oceanica della costa del Medio Atlantico. Sono progettati per misurare molti aspetti diversi dell’acqua di mare, tra cui temperatura, salinità, resistenza attuale e livelli di clorofilla. Gli alianti rimbalzano anche onde sonore al largo di scuole di pesce per valutare le loro dimensioni e registrare le chiamate sottomarine di balene e altri mammiferi marini, localizzandole in tempo e spazio. I dati satellitari includono misurazioni della temperatura della superficie del mare, del colore dell’acqua e dei fronti, tra gli altri.
“Abbiamo avuto i dati ma, fino ad ora, non siamo stati in grado di mettere i due set – quei rilevamenti di dove sono le balene e com’è l’ambiente in quei luoghi – insieme”, ha detto Kohut. “Questa è una dimostrazione del potere di impiegare metodologie di intelligenza artificiale per far avanzare la nostra capacità di prevedere o stimare dove si trovano queste balene”.
Altri scienziati di Rutgers nello studio includevano: Laura Nazzaro, responsabile di laboratorio nel Dipartimento delle scienze marine e costiere; e Jeeva Ramasamy, una laurea in informatica.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
