La mayoría de los osos pardos pueden parecer copias al carbón de otros, pero todos tienen sus pequeñas diferencias en apariencia y comportamiento. Aún así, diferenciar a los osos individuales puede ser un verdadero desafío que requiere un ojo entrenado y años de observación minuciosa. Afortunadamente, la inteligencia artificial está haciendo que observar osos sea mucho más fácil.
Un nuevo estudio publicado en Current Biology ha revelado un programa de inteligencia artificial que puede identificar osos pardos individuales en la naturaleza en función de distintos rasgos faciales y poses. Ya se ha mostrado prometedor en Alaska, donde se observa regularmente a los osos pardos para comprender cómo se mueve y se comporta la especie.
Avistamiento de osos pardos en Alaska
Alaska es el hogar de aproximadamente 30.000 osos pardos, lo que representa más del 98 por ciento de la población de osos pardos de Estados Unidos. Los sitios de observación de osos en todo el estado son destinos populares de julio a septiembre, la mejor época para que los visitantes vean a los osos comer y jugar.
Uno de estos sitios, el Santuario de Caza Estatal McNeil River, tiene la reunión estacional de osos pardos más grande del mundo. Casi 150 osos se congregan allí durante el verano, atraídos por las masas de salmón chum que regresan al río McNeil para desovar.
El programa de inteligencia artificial ayuda a identificar osos pardos en Alaska.
(Crédito de la imagen: Beth Rosenberg/CC BY-SA 4.0)
La llegada de los osos pardos en verano no es sólo para entretener; También brinda a los científicos la oportunidad de observar osos individualmente y vigilar la dinámica de la población y la salud del ecosistema.
Sin embargo, los osos pardos no son tan fáciles de distinguir entre sí. No tienen marcas claras, por lo que se necesita mucho tiempo y esfuerzo para diferenciar a cada oso. La cosa se vuelve aún más complicada según las estaciones, ya que los osos salen de la hibernación en primavera en su momento más delgado y luego cambian de tamaño y apariencia más adelante en el año.
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Coleccionando caras y poses
Los investigadores querían encontrar una forma más práctica de identificar osos individuales, y así nació el nuevo modelo de IA, PoseSwin. El sistema se centra en rasgos faciales que no cambian mucho con el tiempo: forma del hocico, ángulo del hueso de la ceja, ubicación de las orejas, al tiempo que incluye información de postura (incluidas vistas frontales, de perfil e inclinadas).
“Nuestra intuición biológica era que los rasgos de la cabeza combinados con la postura serían más confiables que la forma del cuerpo por sí sola, que cambia dramáticamente con el aumento de peso”, dijo en un comunicado el autor del estudio Alexander Mathis, profesor de la École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Suiza. “Los datos nos demostraron que teníamos razón: PoseSwin superó significativamente a los modelos que usaban imágenes corporales o ignoraban la información de la pose”.
La IA ayuda a identificar osos en Alaska.
(Crédito de la imagen: Beth Rosenberg/CC BY-SA 4.0)
Los investigadores entrenaron a PoseSwin mostrando repetidamente al algoritmo de IA tres imágenes: dos del mismo oso tomadas en momentos distintos y una de un oso diferente. El programa aprendió a agrupar fotografías del mismo oso unas cerca de otras, alejando las fotografías de otros osos.
Dejando a los osos en paz
PoseSwin se probó con fotografías tomadas por visitantes del Parque Nacional y Reserva Katmai, ubicado a unas 37 millas (60 km) del río McNeil. El algoritmo reconoció osos individuales en estas fotografías y mostró hacia dónde se movían en busca de comida.
“La tecnología podría eventualmente usarse para analizar las miles de fotografías que los visitantes toman cada año y ayudar a construir un mapa de cómo los osos pardos usan esta extensa área. Esto nos ayuda a comprender qué necesitan, cómo funciona su dinámica poblacional y muchas otras cuestiones ecológicas importantes”, dijo la autora del estudio Beth Rosenberg, investigadora de la Universidad Alaska Pacific que capturó más de 72.000 fotografías de 109 osos pardos diferentes entre 2017 y 2022.
Con PoseSwin, los investigadores pueden rastrear osos sin ser invasivos. Según el Departamento de Pesca y Caza de Alaska, los osos a veces pueden evitar áreas donde la gente los ve, lo que les hace perder grasa y proteínas de sitios cruciales para alimentarse.
Los investigadores han observado osos, cada uno con su propio nombre, como “Rocky”, “Sloth” y “Not Ears”, viajando entre McNeil River y Katmai. Saber cómo se mueven estos osos, dicen, podría proporcionar una mejor comprensión de cómo está funcionando el ecosistema local.
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