O fato principal

A pesquisadora Ana Carolina Luz, que atua no IEAPM (Instituto de Estudos do Mar Almirante Paulo Moreira), desenvolveu a partir da sua dissertação de mestrado um modelo que usa IA (inteligência artificial), machine learning e visão computacional para identificar a presença do coral-sol, uma das principais espécies invasoras no litoral brasileiro, que causa problemas à biodiversidade marinha.

“A proposta era conseguir acelerar a detecção dessas espécies. A ideia é identificar o coral-sol em tempo real, seja em vídeos de mergulho, cascos de navios ou plataformas”, disse a pesquisadora em entrevista ao Correio Sabiá.

Esse recurso abre caminho para usos ainda mais avançados, como a integração a veículos subaquáticos autônomos (ROVs), capazes de mapear grandes áreas em pouco tempo. 

Algoritmo YOLO

O sistema usado é baseado num modelo conhecido como YOLO (“You Only Look Once”). Segundo a pesquisadora:

“O algoritmo de visão computacional tem como destaque a precisão e a rapidez em detectar em tempo real. Ele analisa padrões e tenta simular a capacidade da visão humana”, explicou a pesquisadora.

Para treinar o modelo, foi preciso montar um banco robusto de arquivos. Ela contou que começou com mais de 5 centenas de imagens que foram transformadas no intuito de que o modelo pudesse compreender variações do coral-sol.

“Eu comecei com 550 imagens de coral-sol e precisei aplicar transformações para chegar a mais de 7 mil [imagens]. O treinamento levou meses até alcançar métricas confiáveis.”

Na prática, funciona assim: 

1. Imagens são captadas debaixo d’água (por mergulhos, transmissão em tempo real de câmeras instaladas em plataformas e quaisquer outros mecanismos);
2. Essas mesmas imagens são processadas por um software que usa IA para destacar possíveis colônias de coral-sol.
3. A detecção aparece na própria tela do computador: o programa em funcionamento circula amostras de coral-sol, quando as detecta. 
4. O pesquisador ainda pode ajustar o nível de confiança da amostra.

“Eu ajusto a confiança do modelo e ele exibe as detecções, seja em vídeo, imagem ou até ao vivo, com uma câmera subaquática”, disse enquanto mostrava o software em funcionamento para a reportagem, no computador de uma sala do IEAPM, em Arraial do Cabo.

O Correio Sabiá esteve em Arraial do Cabo fazendo mergulhos de cilindro em locais com coral-sol. A reportagem gravou vídeos com GoPro 11 Black Edition, e as filmagens fazem parte do documentário que produzimos sobre essa espécie invasora no YouTube. A peça audiovisual estava em fase final de produção até a última atualização deste conteúdo.

Para testar o modelo desenvolvido pela pesquisadora, usamos no laboratório as mesmas imagens que coletamos em nossos mergulhos. O software identificou perfeitamente os pontos do costão rochoso com presença de coral-sol e começou a marcar quadrados onde reconhecia a espécie. Ao mesmo tempo, o programa também indicava a probabilidade de ser realmente coral-sol.  

Marinha abriga pesquisas sobre coral-sol

O capitão de corveta Sávio Calazans, do IEAPM, declarou ao Correio Sabiá que diversas frentes de pesquisa na Marinha usam inteligência artificial.

“É uma programação que acelera a análise de dados e a identificação de padrões. Já utilizamos em estudos de espécies invasoras e no monitoramento ambiental”, disse.

Em visita feita pelo Correio Sabiá às instalações do IEAPM, havia exemplares de coral-sol mantidos em tanques para testes controlados.

“Aqui nós cultivamos exemplares e usamos análises computacionais para acelerar a identificação de padrões morfológicos e genéticos. Isso evita que um pesquisador precise passar horas analisando manualmente”, explicou.

Necessidade de atualização normativa para contemplar a visão computacional

Apesar dos avanços da pesquisa, Ana Carolina Luz destacou que o uso da IA ainda precisa ser incorporado aos planos de manejo oficiais. De acordo com ela, já existem legislações adequadas para controlar o coral-sol. No entanto, é necessário fazer uma atualização normativa para contemplar o uso de visão computacional nos mecanismos de controle e monitoramento.

“Já existem legislações falando sobre controle do coral-sol. A IA pode ajudar na detecção precoce e dar resposta rápida para os tomadores de decisão”, disse.

Potencial além do coral-sol

Ana Carolina Luz também disse acreditar que a modelagem pode ser replicada para outros desafios ambientais, como o monitoramento de outras espécies. Ou seja, uma vez que o modelo identifica o coral-sol, por que não poderia identificar outras espécies? 

“Esse modelo pode ser replicado para outras espécies invasoras, como o mexilhão-perna e até para detectar microplásticos e bactérias”, falou.

Essa expansão abriria caminho para um sistema integrado de monitoramento marinho, usando inteligência artificial para identificar ameaças em diferentes frentes.

Limitações e próximos passos

Ainda que promissora, a tecnologia não é solução única. A IA depende de bons conjuntos de dados e de infraestrutura laboratorial para funcionar corretamente.

Além disso, como lembra a bióloga, a ferramenta é apenas uma parte do esforço:

“Eu sempre busquei associar tecnologia à conservação. A IA pode não resolver sozinha, mas ajuda a minimizar impactos ambientais.”