Doutorando cria software capaz de avaliar automaticamente comportamento animal

Numa época como a atual, em que dia após dia se evidencia a importância da pesquisa científica para propor soluções, o doutorando do PPG em Entomologia da UFV Rodrigo Cupertino Bernardes inova e cria uma solução tecnológica, utilizando inteligência artificial e visão computacional, capaz de avaliar automaticamente comportamento animal. Ele desenvolveu o software Ethoflow, cujo nome combina termos relacionados ao estudo de comportamento animal (Ethology) e operações de matrizes em cadeia (Flow), que ocorrem em modelos de inteligência artificial. A partir de um vídeo registrado com uma câmera digital, o software Ethoflow analisa automaticamente vários parâmetros cinemáticos do comportamento, possibilitando inclusive que essa análise seja feita em experimentos de campo. O doutorando explica que também é possível analisar comportamentos específicos, como por exemplo, a trofalaxia, que é um comportamento social complexo de troca de alimentos entre companheiros de ninho. 

Registrado pelo Instituto Nacional de Propriedade Industrial (INPI), o software é compatível com os sistemas operacionais Linux, Windows e macOS e possui uma interface gráfica intuitiva. Isso contribui para a sua usabilidade e múltiplas possibilidades de aplicação. De acordo com Rodrigo, “o Ethoflow não demanda grande familiaridade com ferramentas computacionais para ser utilizado, podendo ter aplicação multidisciplinar. Utilizando heurísticas desenvolvidas para o software, o usuário pode gerar, automaticamente, dados de treinamento para os modelos de inteligência artificial, possibilitando avaliar novos comportamentos com diferentes animais. Isso expande as possibilidades de aplicações do Ethoflow para além da entomologia. O software pode ser utilizado, por exemplo, para o monitoramento de comportamentos em sistemas de criação de animais na pecuária de precisão”.

Entomologia, inteligência artificial e visão computacional

Mas afinal, como surgiu essa ideia inicial de se unir entomologia, inteligência artificial e visão computacional num projeto de doutorado? Rodrigo conta que desde que ingressou na pós-graduação, ele procurou obter uma formação multidisciplinar, focando principalmente em disciplinas de estatística e engenharia. “Com o embasamento adquirido nessas disciplinas, aprofundei meus conhecimentos em inteligência artificial e visão computacional para aplicar em estudos e soluções relacionadas à entomologia. O estudo de comportamento animal tem bastante importância na entomologia”.

Integrando a equipe do professor Gustavo Ferreira Martins, seu orientador no doutorado, com coorientações dos professores Raul Narciso Carvalho Guedes e Maria Augusta Lima Siqueira, Rodrigo conta que a solução por ele proposta partiu de uma necessidade identificada na sua prática científica. “O grupo de pesquisa que componho trabalha com ecotoxicologia de pesticidas, onde é muito importante avaliar comportamento animal como parâmetro de efeitos subletais. Entretanto, havia uma demanda por um software robusto que pudesse lidar com análises em ambientes heterogêneos e que avaliasse vários indivíduos em grupos, mantendo suas identidades. Dessa forma, uma das diretrizes principais do meu projeto de doutorado foi desenvolver um software que preenchesse essa lacuna, utilizando modernas ferramentas de visão computacional e inteligência artificial”.

Nas aplicações realizadas até o momento, o Ethoflow mostrou alta velocidade e precisão no processamento, e está sendo utilizado por pesquisadores das áreas de entomologia, biologia celular e zootecnia, em pesquisas com diferentes animais. Por enquanto, o software ainda não está disponível para downloads em plataforma digitais. Mas outros pesquisadores que também tenham interesse em utilizá-lo, podem contatar diretamente o criador Ethoflow pelo bernardesrodrigoc@gmail.com . O doutorando planeja ministrar futuramente cursos sobre a utilização do software para os interessados.

Animado com a obtenção de registro de patente do Ethoflow, Rodrigo destaca que além de contribuir de forma relevante para a avaliação do Programa de Pós-Graduação como inovação tecnológica, “o software desenvolvido é uma ferramenta de suporte útil para aplicações técnico-científicas e tem ampla aplicação em pesquisas com comportamento animal”. Ele avalia que o desenvolvimento desse projeto acrescentou muito na sua formação: “Tive a oportunidade de aprofundar os meus conhecimentos no campo da inteligência artificial e visão computacional. O pioneirismo dessa proposta amplia as áreas de pesquisa na entomologia, como manejo integrado de pragas, taxonomia, entre outras, que podem utilizar esses recursos computacionais para auxiliar nas tomadas de decisões pelos pesquisadores”.

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