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Intelligenza artificiale (IA)

La pianta più sola al mondo cerca un partner: ora sarà l’intelligenza artificiale a trovarlo

Il progetto “AI in the Sky” sta cercando un esemplare femmina di Encephalatros woodii per organizzare una riproduzione naturale per una pianta in via di estinzione. L’intelligenza artificiale è stata usata per generare immagini dell’arbusto da usare come addestramento per il modello. Ora un algoritmo di riconoscimento delle immagini dovrà scandagliare la foresta in cui è stato trovato l’ultimo esemplare.
A cura di Velia Alvich
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C-LAB | Il dataset usato per addestrare l'IA a riconoscere l'Encephalatros woodii
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Sembra quasi una fiaba, una di quelle un principe è all'eterna ricerca dell'amore. Cerca la sua anima gemella in lungo e in largo, ma non riesce a trovarla. Così deve rivolgersi a un aiutante che utilizzerà mezzi magici per trovare la sua compagna di vita. Una storia che non è troppo lontana dalla realtà. Al posto del principe c'è una pianta che ha milioni di anni ma che è single da almeno un secolo, l'aiutante è un team di ricercatori dell'università di Southampton e i mezzi magici che stanno utilizzando sono un drone e un'intelligenza artificiale (IA). E se la ricerca della compagna perfetta non dovesse riuscire, è già pronto un piano B.

Cos'è il progetto "AI in the Sky"

Il suo nome scientifico è Encephalatros woodii, le sue origini sono antecedenti persino ai dinosauri e nel 1895 è stata scoperta nella foresta sudafricana di Ngoye. Quando è stata trovata, era sola. Così sola da essere poi definita "la pianta più sola al mondo". Più precisamente, si trattava di un esemplare maschio. Senza una femmina, la riproduzione è impossibile. Così altri esemplari sono stati semplicemente clonati a partire dall'unico esemplare conosciuto. Ovviamente, anche in questo caso si tratta di piante di sesso maschile.

"Spero che ci sia una femmina lì fuori, dopo tutto una volta deve essere esistita. Penso possa essere magnifico riportare indietro questa pianta dall'estinzione grazie alla riproduzione naturale", ha detto Laura Cinti, che guida il progetto di ricerca chiamato "AI in the Sky". L'obiettivo è quello di trovare un esemplare femminile nella stessa foresta dove è stato trovato l'ultimo Encephalatros woodii grazie a un drone che scansionerà i 10.000 acri di foresta.

La fotocamera installata sul drone è dotata di sensori multispettro che permettono di cogliere tutte le caratteristiche delle piante, anche quelle che sono invisibili a occhio nudo dall'alto. Per esempio, se sono vive o morte. Oppure, appunto, identificarne la specie. Poi, le immagini scattate dall'alto verranno analizzate da un modello, chiamato YOLO-V8, che cercherà tra le fronde un esemplare "al naturale" della pianta.

Come funziona l'IA per identificare l'esemplare femminile della pianta

Pere far funzionare l'algoritmo di riconoscimento delle immagini, l'IA è stata addestrata con migliaia di immagini di piante, fra cui compaiono anche le cicade, cioè la famiglia a cui appartiene anche l'Encephalatros woodii. Trovarle negli ambienti naturali, come si può intuire, è ormai impossibile. Così i ricercatori hanno utilizzato alcune immagini "sintetiche" generate da un'IA per simulare l'esistenza della pianta in diversi habitat. In questa maniera, l'algoritmo è stato addestrato a riconoscere la femmina di Encephalatros woodii in qualsiasi condizione.

Il progetto va avanti dal 2022, ma fino a ora è stato esplorato solo il 2% dell'intera foresta. Un ambiente gigantesco: la sua area, cioè 40 chilometri quadrati, corrisponde a 100 volte la superficie di Città del Vaticano. Un compito difficile e che fino a oggi non ha dato frutti. Il maschio di Encephalatros woodii, infatti, rimane ancora single. E se la missione non dovesse riuscire, i ricercatori sono già pronti con un piano alternativo: tramite manipolazione chimica o fisiologica, cambiare il sesso di uno dei cloni. Non è una missione impossibile. "Sono stati registrati cambi di sesso in altre specie di cicade a causa di improvvisi cambiamenti ambientali come per esempio la temperatura", sostiene Cinti. "Quindi speriamo di poter indurre un cambio di sesso anche nell'Encephalatros woodii".

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