L’intelligenza artificiale verrà utilizzata per la prima volta in Antartide come strumento per contare e classificare i pinguini di Adelia che vivono nei pressi della Stazione italiana Mario Zucchelli. Lo prevede una metodologia messa a punto da Enea che mette insieme droni, intelligenza artificiale (IA) e la potenza del supercomputer Cresco dell’Enea stessa. “La precisione della conta è risultata pari al 97% per i pinguini adulti e 89% per i pulcini, valori ottimali in quanto molto attendibili”, spiega Riccardo Scipinotti, ricercatore Enea attualmente capo spedizione presso la base italo-francese di Concordia sul plateau antartico, a oltre 3 mila metri di quota e a 1.200 chilometri dalla costa.
Utilizzo di droni
Questi risultati sono stati ottenuti analizzando le ortofoto acquisite nelle due pinguinaie più vicine alla base Zucchelli (Edmonson Point e Adelie Cove), che contano rispettivamente circa 4 mila e 10 mila esemplari. “Nello specifico, il conteggio è stato ottenuto attraverso speciali droni le cui caratteristiche tecniche li rendono adatti per volare alle basse temperature antartiche e sorvolare vaste aree remote. Per riprendere alcune colonie, senza disturbare gli animali, è stato necessario superare i 50 metri di quota” spiega Scipinotti. Le immagini scattate vengono in prima battuta elaborate dal cluster di supercalcolo Cresco, attivo dal 2017 presso la stazione Zucchelli, che restituisce una ortofoto georeferenziata ad alta risoluzione (circa 1cm/px) della pinguinaia direttamente in campo.
Migliaia di pinguini
L’ottima risoluzione dell’immagine è infatti sufficiente a identificare sia i pinguini adulti, grandi circa 60 centimetri, sia i pulcini, che a circa 2 mesi di vita raggiungono appena l’altezza di 30 centimetri. L’ortofoto elaborata viene successivamente processata da una rete neurale appositamente addestrata per riconoscere i pinguini presenti nell’immagine, distinguendoli tra adulti e pulcini. “Per l’addestramento della rete neurale è stato usato il supercalcolatore Cresco di Enea, installato presso il centro Enea di Portici, a cui sono state fornite circa 400 immagini con più di 3 mila pinguini, ripresi sempre attraverso drone in diverse condizioni di esposizione e posizione nel corso delle ultime otto spedizioni di ricerca”.
Superato il conteggio manuale
“Rispetto al conteggio effettuato manualmente a campione da personale in campo, questa metodologia risulta più veloce e permette di monitorare aree remote difficilmente accessibili all’uomo, riducendo anche il disturbo per le specie animali”. 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.
