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Droni e intelligenza artificiale possono tenerci al sicuro dagli squali?

Se vi trovaste in Australia potreste vedere diversi droni librarsi con la telecamera puntata verso il basso in direzione dell’acqua turchese.

Un influencer che sta girando qualche ripresa dei paesaggi mozzafiato, potreste pensare. Sbagliato, non sempre è così. Se notate che accanto al pilota c’è un cartello con la scritta “Keep Clear” (“Mantenere le distanze”) a lettere gialle e rosse, sicuramente non si tratta di un influencer.

È un bagnino australiano che utilizza il drone per individuare gli squali in modo tale da evitare che questi si avvicinino troppo alla spiaggia e mettano in pericolo i bagnanti.

Un investimento proficuo

Il governo del Nuovo Galles del Sud ha deciso di investire milioni di dollari (più di 85 milioni di dollari australiani per l’esattezza) in misure di mitigazione degli squali nei prossimi due anni, nel tentativo di migliorare la convivenza con questi predatori.

In realtà questa non è una novità, perché il governo utilizza i droni per individuare gli squali già dal 2016 e dal 2018 ha cominciato a collaborare con Surf Life Saving NSW per proseguire con questo intento.

I droni si librano ad un’altezza di oltre 60 metri, pilotati da bagnini di surf lifesaving addestrati a manovrare la tecnologia sopra l’oceano blu mentre guardano un video in diretta di ciò che il drone riprende. Non si limitano ad osservare le splendide onde, ma scrutano attentamente la forma degli squali che nuotano al di sotto della superficie.

Sebbene i piloti siano addestrati per distinguere i vari tipi di squali (un grande squalo bianco è diverso da uno squalo tigre, per esempio) e gli altri animali (uno squalo è diverso da una foca o da un grosso pesce), può risultare complicato quando le condizioni meteorologiche non sono delle migliori. Il vento infatti può rendere più difficile distinguere chiaramente ciò che si vede, così come i raggi del sole, oppure l’acqua torbida, le alghe e così via…

Segnale di pericolo australiano che indica la presenza di squali

Serve più precisione

I piloti di droni in genere riescono ad individuare l’animale giusto il 60% delle volte, il che in parte è rassicurante, anche se non troppo. Questo è il motivo per cui un team di scienziati ha deciso di verificare se l’intelligenza artificiale (AI) potesse fargli ottenere risultati più precisi.

Il dottor Cormac Purcell ha ricevuto un finanziamento dal NSW Department of Primary Industries per condurre questa ricerca presso la Macquarie University, insieme al dottor Paul Butcher, collaboratore della Southern Cross University e della Deakin University.

Insieme, il team ha deciso di costruire un rilevatore di intelligenza artificiale per squali che fosse il più resistente possibile e di testarlo nelle acque australiane. Sebbene la maggior parte delle IA se la cavi bene in laboratorio, nel mondo reale può avere maggiori difficoltà perché deve affrontare una serie di sfide nuove. È per questo che Purcell e Butcher hanno deciso di testarlo in natura. “I primi risultati dei precedenti sistemi di individuazione degli squali potenziati dall’intelligenza artificiale hanno suggerito che il problema è stato risolto, dato che questi sistemi riportano una precisione di rilevamento superiore al 90%”, scrivono gli autori su The Conversation.

Gli sviluppi dell’AI

I ricercatori sono stati in grado di creare un’applicazione mobile per i bagnini, tracciando e identificando minuziosamente gli squali per fornire le informazioni al software di intelligenza artificiale in modo che potesse “imparare”.

“Utilizzando questi nuovi dati, abbiamo addestrato un modello di apprendimento automatico per riconoscere dieci tipi di vita marina, tra cui diverse specie di squali pericolosi come gli squali bianchi. Abbiamo poi incorporato questo modello in una nuova applicazione mobile in grado di evidenziare gli squali nelle riprese live dei droni e di prevederne la specie. Questo è stato possibile lavorando a stretto contatto con il governo del NSW e con Surf Lifesaving NSW per sperimentare questa app su cinque spiagge durante l’estate 2020”.

Come se l’è cavata?

“Il nostro rilevatore di squali AI ha funzionato abbastanza bene. Ha identificato gli squali pericolosi fotogramma per fotogramma nell’80% dei casi, in condizioni realistiche. Abbiamo deliberatamente cercato di rendere difficili i nostri test, sfidando l’IA a lavorare su dati che si riferivano a diversi periodi dell’anno e spiagge tutte diverse l’una dall’altra”.

L’applicazione ha presentato però anche alcune limitazioni: ad esempio, è stato difficile identificare gli squali che avevano dimensioni o contorni simili, come anche i piccoli pesci.

Nonostante ciò, il team è convinto che l’intelligenza artificiale sia “ormai pronta per poter essere utilizzata nelle operazioni di avvistamento degli squali con i droni sulle spiagge australiane”. Però, a differenza di un normale software, dovrà essere monitorata e aggiornata frequentemente per mantenere la sua alta affidabilità nell’individuare gli squali pericolosi”.

Conclusioni

Ora che in Australia è piena estate i droni tornano a scandagliare le acque e, si spera, a proteggere i frequentatori delle spiagge. “L’intelligenza artificiale può svolgere un ruolo chiave nel raggiungere una maggiore precisione dei droni, e può anche portare a operazioni di avvistamento degli squali completamente automatizzate e a segnalazioni automatiche affidabili”, concludono gli autori.