Un nuevo sistema de drones autónomos llamado WildWing podría revolucionar la investigación ecológica al proporcionar información más profunda sobre el comportamiento animal en la naturaleza. Desarrollado por investigadores de la Universidad Estatal de Ohio, este sistema de código abierto automatiza la recopilación de datos, abordando los desafíos asociados con los métodos tradicionales como la perturbación humana y la calidad inconsistente de los datos.
Un nuevo sistema de drones autónomos llamado WildWing está a punto de revolucionar la investigación ecológica al ofrecer un enfoque novedoso para observar el comportamiento animal en la naturaleza. Este innovador sistema, desarrollado por investigadores de la Universidad Estatal de Ohio, promete proporcionar una comprensión más profunda del comportamiento y los hábitats de los animales, lo que marca un avance significativo en el campo.
A diferencia de los sistemas de drones tradicionales que dependen de pilotos humanos, WildWing es un UAS de código abierto completo de hardware y software diseñado para recopilar de forma independiente datos densos sobre el comportamiento animal. Esta automatización es una característica clave, ya que permite una recopilación de datos más confiable y consistente, lo cual es crucial para construir conjuntos de datos para entrenar modelos de visión por computadora, según Jenna Kline, la autora principal del estudio. El sistema ya ha recopilado aproximadamente 37,000 imágenes de varios animales en peligro de extinción, lo que demuestra su potencial para la adquisición de datos a gran escala.
El desarrollo de WildWing aborda los desafíos de estudiar el comportamiento animal en la naturaleza, particularmente la naturaleza disruptiva de la presencia humana. Los drones ofrecen un método menos invasivo de recopilación de datos, lo que permite a los investigadores observar a los animales en sus hábitats naturales con una mínima perturbación. Además, la capacidad del dron para navegar por terrenos difíciles y realizar tareas complejas de seguimiento y posicionamiento lo convierte en una herramienta poderosa para estudiar el mundo natural, como destaca Kline.
El sistema WildWing está programado para rastrear animales de forma autónoma. Inicialmente entrenado con datos recopilados en el Centro de Investigación Mpala en Kenia, el dron avanza hasta que su modelo de visión por computadora detecta la especie de interés. Una vez detectado, el dron mantiene a los animales elegidos dentro del centro de su cámara hasta que se le ordena lo contrario. Este enfoque automatizado permite a los investigadores centrarse en los objetivos de la investigación en lugar de las exigencias técnicas de pilotaje.
La rentabilidad de WildWing es otra ventaja significativa. El sistema completo cuesta solo $650, incorporando hardware de dron con software personalizado. Los investigadores utilizaron un dron Parrot Anafi, pero enfatizaron que se podrían utilizar otros modelos de drones, lo que hace que la tecnología sea accesible a una gama más amplia de investigadores.
Las pruebas de campo realizadas en el parque de conservación The Wilds en Ohio mostraron la precisión del sistema de navegación de WildWing. El dron fue encargado de rastrear grupos de cebras, jirafas y caballos de Przewalski. En simulaciones con navegación autónoma, el dron coincidió con el seguimiento del objetivo por un UAS pilotado por humanos el 87% de las veces. Además, el número de fotogramas utilizables, o imágenes con resolución adecuada para evaluar el comportamiento de cada animal, se acercó a casi el 100% utilizando el sistema WildWing. Estos resultados representan mejoras significativas en el rendimiento con respecto a los intentos impulsados por humanos, como señala Kline.
Tanya Berger-Wolf, coautora del estudio y directora de la facultad del Instituto de Análisis de Datos Traslacionales de Ohio State, enfatiza la adaptabilidad del sistema. Ella cree que este enfoque ayudará a los científicos a superar las limitaciones en la exploración de entornos salvajes y a avanzar en otros campos que dependen de grandes cantidades de datos visuales, como la imagenómica. Los drones brindan a los científicos la oportunidad de expandir su alcance en la naturaleza al estudiar a los animales en sus hábitats naturales de la manera menos invasiva posible.
Lo que distingue a WildWing es su uso de tecnologías de drones comerciales, disponibles en el mercado, para crear herramientas de investigación personalizadas. Christopher Stewart, otro coautor, destaca que históricamente, ha sido prohibitivamente caro crear este tipo de software a medida. Sin embargo, al convertir a WildWing en una herramienta de código abierto, estas funciones avanzadas están disponibles muy ampliamente.
La naturaleza de código abierto de WildWing es crucial para su desarrollo futuro. El plan es seguir mejorando las capacidades del sistema, incluido su desarrollo de una manera que mantenga a los futuros enjambres de drones rentables y eficientes. Los próximos pasos del equipo implican la integración de conjuntos de datos más complejos y a largo plazo en WildWing y el despliegue del sistema en nuevos entornos para probar su capacidad más amplia para avanzar en otros tipos de investigación ecológica.
Kline concluye con una perspectiva optimista, afirmando que la tecnología puede darnos una pieza más grande del rompecabezas para comprender lo que está sucediendo en nuestro ecosistema. Expresa entusiasmo por ampliar los límites de esta tecnología para comprender y proteger mejor nuestro mundo natural. El estudio fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias a través del Instituto ICICLE de Ohio State y el Instituto de Imagenómica.
WildWing, un sistema de drones de código abierto, promete revolucionar la investigación ecológica al automatizar la recopilación de datos sobre el comportamiento animal, ofreciendo imágenes consistentes y de alta calidad y reduciendo la perturbación humana. Con un costo de solo $650, demuestra una precisión de seguimiento cercana a la humana y tasas de fotogramas utilizables casi perfectas, lo que permite a los investigadores centrarse en cuestiones ecológicas más amplias y potencialmente expandirse a enjambres de drones para una eficiencia aún mayor. Esta tecnología ofrece una herramienta poderosa para comprender y proteger nuestro mundo natural, instando a una mayor exploración y adaptación para diversos estudios ecológicos.
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