Negócio da pesca: colocando a IA para trabalhar no porto de Darwin, na Austrália
Microsoft News Center Brasil
Identificar e contar espécies de peixes em águas turvas cheias de predadores mortais é um trabalho difícil. Mas os cientistas da pesca no Território do Norte estão trabalhando em um projeto de inteligência artificial com a Microsoft, que tem um incrível potencial para a ciência marinha em todo o mundo.
Sua missão, caso decida aceitá-la, é entrar em um dos maiores portos da Austrália e contar os peixes. Acha que soa assustador? Você não sabe nem a metade disso.
Primeiro, há a água. Há muita água no porto de Darwin – cinco vezes mais do que no porto de Sydney, para ser preciso. As marés sobem mais de sete metros e se retraem, deixando pouca visibilidade em seu rastro.
E se você acha que corre alguns riscos ocupacionais no trabalho, tente fazer sua parte em um ambiente repleto de alguns dos mais intimidadores predadores do mundo – crocodilos de água salgada, além de vários tipos de tubarão, como tigre, touro e martelo. Mais de 300 “salgados” são capturados no porto a cada ano.
Esta é a difícil tarefa do Departamento de Indústria Primária e Recursos do Governo do Território do Norte, assegurando que os recursos pesqueiros sejam geridos e desenvolvidos de forma sustentável para as gerações futuras.
Se você está na água com um crocodilo, não assumiu um risco calculado. Vai ser uma estatística. É isso. Se você está na água e ele está lá, ele quer você e você já era. – Wayne Baldwin, diretor técnico de pesquisa da NT Fisheries
Se pescar em um barril é uma metáfora para algo fácil demais, a metáfora correta para algo excepcionalmente desafiador pode ser a contagem de peixes no porto de Darwin. No entanto, a equipe da NT Fisheries, liderada pelo dr. Shane Penny, pesquisador de pesca, faz isso todos os dias. Como diz o velho ditado, você não pode gerenciar o que não pode medir, então o trabalho deles começa com o conhecimento de quantos peixes existem no local.
Mas eles foram consumidos pelo tempo que levou a contagem de horas de filmagens subaquáticas. A equipe precisava avaliar a abundância de espécies importantes de peixes com mais rapidez e precisão, mantendo uma distância segura dos predadores mortais.
Um encontro de mentes
Foi a partir dessas profundezas sombrias que um projeto inovador mostrou o potencial da inteligência artificial (IA) para apoiar o importante trabalho realizado por essa equipe de biólogos marinhos. Em meio ao crescente debate sobre o impacto potencial da IA na sociedade, uma colaboração entre esses cientistas e engenheiros da Microsoft se tornou uma oportunidade para testar seus poderes como uma força do bem. Será que a tecnologia poderia ser a chave para a contagem segura, precisa e rápida dos peixes, dando à equipe da NT Fisheries mais tempo para se dedicar à análise desses dados e melhorar o manejo sustentável dos estoques de peixes da empresa?
A equipe da NT Fisheries tinha grandes esperanças. Usava um equipamento de vídeo subaquático remoto (BRUV) para ajudar na coleta de dados de alto risco. A câmera permite que a equipe veja o que está na água sem entrar nela. Mas mesmo com o BRUV do lado deles, a tarefa era terrível.
Tivemos alguns problemas com tubarões levando as iscas para longe. Os tubarões-tawny aprenderam a abrir nossas iscas e sugar tudo antes de termos a chance de coletar qualquer vídeo – Wayne Baldwin, director técnico de pesquisa da NT Fisheries
Na sequência, vem uma enorme quantidade de trabalho. Depois que o vídeo é coletado, terabytes de imagens devem ser visualizados, e seu conteúdo deve ser analisado e quantificado. Para colocar isso em perspectiva, um único terabyte armazenaria 500 horas de seus filmes favoritos. A equipe identificou grandes quantidades de diferentes espécies de peixes e acompanhou seu comportamento. Essa diversidade e a nebulosidade da água significavam que a classificação estava longe de ser simples.
Steve van Bodegraven, engenheiro de aprendizado de máquina da Microsoft residente em Darwin, trabalhou com a equipe da NT Fisheries durante vários meses para ver se a visão computacional estaria à altura da tarefa ambiciosa de identificar peixes em imagens subaquáticas.
De forma semelhante a como as tags são sugeridas para amigos e parentes nas fotos que você envia para mídias sociais – por meio de exposição repetida e descoberta de padrões –, o sucesso do projeto dependia de alimentar o sistema com imagens de treinamento. Ao longo do caminho, eles tiveram que enfrentar uma série de problemas incomuns. Por exemplo, como a solução de IA da Microsoft responderia a peixes como o bacalhau com pintas douradas que pode mudar de cor para se misturar ao ambiente?
“Conversamos com eles sobre como trabalham e os desafios que enfrentam”, diz van Bodegraven. “A partir daí, tentamos descobrir como poderíamos ajudar. Tudo o que fazemos é explorativo, por isso, não necessariamente temos soluções prontas para uso.”
Três meses e milhares de imagens depois, os resultados são encorajadores para os cientistas. Até o momento, o sistema está mostrando um grande potencial, tendo aprendido a identificar 15 espécies diferentes, desde chernes negros até dourados, que estão sob cuidadosa gestão para reconstruir os estoques de reprodutores.
A cada novo peixe analisado, aumenta o poder da tecnologia de aprendizado de máquina. Samantha Nowland, assistente de pesquisa da equipe de Darwin, vê o potencial de tais sistemas para mudar o jogo no gerenciamento marítimo. Os Território do Norte têm algumas das águas mais puras do mundo, com populações saudáveis de espécies ameaçadas, como peixes-serra e tubarões. O desenvolvimento desta tecnologia e sua disponibilidade podem ajudar outras áreas do mundo a melhorar sua compreensão dos recursos aquáticos e garantir que eles sejam gerenciados de forma sustentável.
Além do porto
Embora já se fale em usar o sistema para criar um banco de dados global de espécies de peixes, a equipe da NT Fisheries está focada na análise de tendências, elaborando planos de manejo e expandindo seu alcance.
“Isso vai nos ajudar a monitorar qualquer espécie marinha no porto de Darwin e na região”, diz Penny. “Temos muitas espécies em extinção e muitas outras onde não temos dados suficientes. Precisamos de projetos de pesquisa que possam identificar espécies com precisão.”
Van Bodegraven, da Microsoft, espera que isso abra os olhos das pessoas para o potencial transformador da IA na pesca, gestão marinha e além. O projeto já despertou o interesse dos departamentos de pesca por toda a Austrália, enquanto a possibilidade de usar a tecnologia para monitorar outras espécies de animais, como o icônico Kookaburra, está sendo ativamente explorada.
A Microsoft também está explorando como poderia apoiar projetos semelhantes em outros lugares. Ao disponibilizar a tecnologia através da plataforma de código aberto GitHub, a gigante da tecnologia está incentivando outras pessoas a criar soluções de IA que abordem seus cenários específicos.
“Projetos como esse estabelecem um novo precedente. Espero que isso torne as pessoas curiosas e lhes dê confiança para explorar a aplicação da IA em seus setores”, diz van Bodegraven. “Vai mudar setores e sociedades. O potencial é limitado apenas pela imaginação.”
