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Negli ultimi mesi si sta parlando molto dei numerosi impieghi dell'intelligenza artificiale, ma fra tanto clamore mediatico gli scienziati stanno cominciando ad utilizzare gli ultimi progressi in questa tecnologia anche per ampliare lo spettro delle ricerche biologiche e cercare così di migliorare le condizioni di vita delle specie che rischiano l'estinzione o che è molto difficile studiare. Uno degli esempi di questa applicazione proviene dallo Zambia, in Africa, dove i ricercatori sono intenti a risolvere uno dei problemi principali che riguarda le ricerche zoologiche nella zona.
All'interno infatti di una piccola foresta di questo Paese centroafricano, vive una delle colonie più grandi di mammiferi dell'intero pianeta, principalmente appartenenti alla specie di pipistrelli della frutta paglierino (Eidolon helvum). Questi ad ogni inizio novembre si dirigono infatti da tutto il continente verso lo Zambia per rifugiarsi all'interno di questa foresta, per un periodo di circa tre mesi. Qui trascorrono le settimane autunnali rimpinzandosi di frutta e miele, prima di ripartire e distribuirsi per l'intero continente africano.
Gli scienziati ignorano quanti essi siano, una volta giunta in Zambia, ma è indubbio che riuscire a stimare il numero di esemplari all'interno della foresta permetterebbe di conoscere la dimensione effettiva della popolazione e il suo stato di salute, visto che i chirotteri risultano essere fra il gruppo di animali più colpiti dalla deforestazione africana. Questa foresta inoltre copre quasi nella sua completa interezza il Kasanka National Park ed è per questo che un team del Max Planck Institute of Animal Behavior tedesco ha deciso di concentrarsi proprio su questa popolazione, anche per valutare l'intelligenza artificiale che hanno realizzato per calcolare le dimensioni effettive delle popolazioni naturali all'interno di un territorio.
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Basate infatti sulle osservazioni effettuate tramite nove telecamere GoPro, le predizioni dell'IA hanno così permesso di stabilire che la foresta di Kasanka è abitata tra 750.000 e 1.000.000 di pipistrelli ogni anno, rendendo la colonia la più grande per biomassa dell'intero pianeta. Ciò è molto importante anche perché per anni i ricercatori avevano tentato di fare una stima analogica della dimensione della popolazione, senza raggiungere però alcun successo concreto.
La notizia è stata pubblicata su Ecosphere e ha dimostrato che il semplice utilizzo di telecamere a basso costo e dell'IA permettono di effettuare ricerche utili a monitorare una specie all'interno del suo ambiente nativo, con il contributo minimo delle forze umane a lavoro sul campo. Oltre infatti a montare le telecamere sugli alberi, a collegarle ad internet e a costruire da 0 il programma che ha permesso di "contare i pipistrelli", facendo dei rapporti, sono stati pochi gli sforzi dei ricercatori sul campo. «Abbiamo dimostrato che le telecamere economiche, combinate con l'intelligenza artificiale, possono essere utilizzate per monitorare grandi popolazioni animali in modi altrimenti impossibili – afferma Ben Koger, uno degli autori principali fautori dello studio e autore dell'articolo – Questo approccio cambierà ciò che sappiamo del mondo naturale e il modo in cui lavoriamo per mantenerlo in salute di fronte al rapido sviluppo umano e ai cambiamenti climatici».
I risultati ottenuti dall'applicazione di questa nuova tecnologia sono stati ritenuti dagli scienziati soddisfacenti, ma come hanno fatto le macchine a stabilire il numero preciso di esemplari?
A dare una risposta a questa domanda è Ben Koger, esperto nell'utilizzo di approcci automatizzati per creare set di dati ecologici, che è stato chiamato dal Max Plank Institute per produrre un programma di deep learning che aiutasse l'intelligenza artificiale ad imparare dai suoi stessi errori, nel tentativo di rilevare e contare automaticamente i pipistrelli nei video. «La ripresa di ciascuna telecamera veniva analizzata singolarmente dall'IA e sottoposta ad una verifica interna, in modo da permettere all'applicazione di imparare e correggere eventuali errori». Per testare la sensibilità del software, il team ha dovuto contare manualmente i pipistrelli per alcuni clip, fino a quando non hanno verificato che l'intelligenza artificiale raggiungeva ad un'accuratezza del 95% e che funzionava bene anche in condizioni di oscurità.
Lasciando allora lavorare l'intero sistema per circa 5 notti, l'IA è riuscita a definire la grandezza della popolazione e a fornire un dato che potrà essere confrontato, da qui in avanti, con i rivelamenti del futuro, in modo da capire i trend biologici della specie.
Le ragioni che spingono gli scienziati a studiare questa particolare specie di pipistrello sono molte. Innanzitutto, è il mammifero che presenta le popolazioni più abbondanti dell'intero continente. Neppure gli gnu del Serengeti risultano essere più numerosi. Viaggiando inoltre fino anche a duemila chilometri ogni anno, nel tentativo di raggiungere lo Zambia e i siti di riproduzione, il pipistrello della frutta paglierino è anche il migratore a più lunga distanza tra tutte le forme di volpi volanti presenti nel mondo.
Questa specie inoltre essendo una grande mangiatrice di frutta e divoratrice di semi è responsabile della germinazione di un gran numero di piante, tanto che secondo molti biologi locali essa rappresenta una delle specie più importanti per le foreste centro africane. La "chiave di volta" dell'ecosistema forestale africano. L'eventuale loro declino porterebbe quindi a gravi dissesti ecologici in una delle tipologie di foreste meno in salute del mondo, per via dell'eccessive pressioni antropiche. Gli alberi abitati infatti da questi pipistrelli sono minacciati dalla deforestazione e dagli incendi provocati dagli allevatori.
Se dovessero quindi scomparire gli animali che permettono alle piante di far germinare i loro semi in un areale molto ampio, paragonabile all'intera estensione dell'Africa centrale, ciò sarebbe più che un semplice problema. Sarebbe un disastro a cui l'uomo con una certa difficoltà dovrebbe imparare a convivere.
