Cómo la IA ayuda a detectar desechos plásticos en los océanos


Un equipo de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) y la Universidad de Wageningen desarrolló un nuevo modelo de inteligencia artificial (IA) que reconoce los plásticos flotantes en imágenes de satélite de los océanos, con mucha más precisión que antes. Una tecnología que podría ayudar a eliminar sistemáticamente los desechos plásticos con barcos, según un artículo publicado recientemente en iScience.

De acuerdo con el Programa de las Naciones Unidas para el Medioambiente (UNEP), al año se producen 300 millones de toneladas de residuos plásticos, que equivale al peso de toda la población humana. Entre el 60 y el 80 por ciento de los residuos marinos son plástico. En su mayoría son fragmentos menores a los cinco milímetros.

Las acumulaciones de desechos marinos son visibles en las imágenes del satélite Sentinel-2 de la Agencia Espacial Europea, disponibles gratuitamente, que capturan áreas costeras cada dos a cinco días en todo el mundo en masas terrestres y áreas costeras. Debido a que estos equivalen a terabytes, los datos deben analizarse automáticamente a través de modelos de inteligencia artificial como redes neuronales profundas.

“Estos modelos aprenden de ejemplos proporcionados por oceanógrafos y especialistas en teledetección, quienes identificaron visualmente miles de casos de desechos marinos en imágenes de satélite en lugares de todo el mundo. De esta manera ‘entrenaron’ al modelo para que reconociera los desechos plásticos”, apunta Marc Ruswurm, profesor asistente en la Universidad de Wageningen.

EL DETECTOR DE DESECHOS PLÁSTICOS ES PRECISO PESE A LAS CONDICIONES CLIMÁTICAS

El detector sigue siendo preciso, añade, incluso en condiciones más difíciles. Por ejemplo, cuando la nubosidad y la neblina atmosférica dificultan que los modelos existentes identifiquen con precisión los desechos marinos.

“Así lo demuestran las inundaciones de Semana Santa en Durban, en Sudáfrica. En 2019, un largo periodo de lluvia provocó el desbordamiento de los ríos, lo que provocó que el agua arrastrara mucha más basura de lo normal, que fue visible en imágenes de satélite”, refiere el artículo.

El detector de desechos marinos, basado en inteligencia artificial, estima la probabilidad de que haya basura plástica para cada pixel en las imágenes del satélite Sentinel-2. Este se entrena siguiendo principios de IA centrados en datos que tiene como objetivo hacer mejor uso de la información.

Un ejemplo es el diseño de un algoritmo de visión por computadora que ajusta las anotaciones manuales de los expertos, con precisión a los desechos visibles en las imágenes. Con esta herramienta, los oceanógrafos y expertos en teledetección pueden proporcionar más ejemplos de datos de capacitación, al ser menos precisos al hacer clic manualmente en los contornos. N

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