Valencia
Los mosquitos tigre se han convertido en los últimos años en una pesadilla en pleno verano en ciertas zonas de la Comunidad Valenciana y una amenaza para la salud pública. Esta especie invasora cada vez más asentada en muchas zonas puede ser portadora de hasta una veintena de enfermedades tropicales, algunas tan graves como la fiebre del Nilo Occidental, el dengue o la malaria.
Desde hace años la Conselleria de Agricultura, Ganadería y Pesca de la Generalitat Valenciana desarrollado un programa basado en la Técnica del Insecto Estéril (TIE) para hacer frente a las zonas donde estos mosquitos se multiplican más rápidamente. Una técnica que consiste en fabricar machos estériles en una de las mayores bioplantas de este tipo del mundo ubicada en Caudete de Las Fuentes (Valencia) y soltarlos posteriormente en grandes ciudades para que al aparearse con las hembras estas produzcan huevos no viables, de forma que se merme su población.
Como en toda fábrica, las nuevas tecnologías están jugando un papel fundamental para mejorar la producción y, sobre todo, la calidad de estos machos estériles, gracias a los desarrollos del centro tecnológico ITI, que forma parte de la red de institutos tecnológicos valencianos Redit. El centro especializado en tecnología y soluciones informáticas ha desarrollado un proyecto de I+D denominado MOTIA3 con apoyo financiero del Ivace+I y fondos Feder.
Los expertos del ITI ha trabajado en concreto con tres tecnologías basadas en Inteligencia Artificial: visión neuromórfica, análisis de señales de sonido y análisis de imágenes estáticas mediante IA. Unas nuevas soluciones que han aplicado en dos de las fases fundamentales del programa para producir los machos estériles en la bioplanta.
IA en el sexado
Durante todo el proceso de producción, uno de los puntos críticos es el sexado, o la separación por sexo de los ejemplares de insecto cuando aún son pupas. Las hembras de mosquito, y no los machos, son las que pican a los seres humanos, con el consiguiente riesgo de transmisión de enfermedades, por lo que una de las prioridades es evitar producirlas en ese proceso.
La selección manual es algo lento y costoso, lo que hace inviable el proceso industrial a gran escala, por eso la bioplanta cuenta con un proceso automatizado que se basa fundamentalmente en el tamaño de las mismas y que exige después una revisión manual. Ahí es donde entra la tecnología de visión neuromórfica ligada a la IA, ITI ha desarrollado un sistema por el que un flujo de pupas se desplaza dentro de un conducto de agua que incluye un visor. Una cámara neuromórfica apunta a este visor, de forma que cuando las pupas pasan delante de la cámara la información visual es transmitida y procesada mediante un modelo de IA, que ha sido entrenado en base a los datos tomados en la biofábrica para poder distinguir el sexo, explican desde el ITI.
La tecnología de visión neuromórfica presenta numerosas ventajas, como la reducción en los tiempos de latencia entre el hecho que acontece en la cámara y el momento en el que se transmite la información visual relacionada con el mismo, además de reducir el consumo de energía y reducir los anchos de banda de transmisión y procesado.
Pero esta aplicación de Industria 4.0 no es la única desarrollada para lograr la calidad total no es el único proceso. Tras ese cribado de las pupas, los ejemplares macho son depositados en recipientes para que terminen su desarrollo hasta la fase adulta. Estos recipientes son los mismos que serán utilizados posteriormente para su liberación al medio ambiente. En este momento, cuando los mosquitos han alcanzado la fase adulta, pero todavía no han sido esterilizados ni liberados, se vuelve a analizar la posibilidad de algún falso negativo y que se haya colado alguna hembra.
Si en el sexado inicial la visión era el factor esencial, la tecnología mediante IA también puede analizar detalladamente los sonidos para distinguir a machos y hembras. El zumbido producido por el vuelo de las mosquitas hembra es distinto y un dispositivo experimental del ITI permite captarlo y, mediante un análisis basado en modelos y algoritmos de IA, determinar si dentro de los recipientes hay mosquitas hembras.
Análisis de las trampas
Fuera de la bioplanta, el ITI también ha aplicado la IA en otra parte fundamental del programa para combatir el mosquito tigre en tierras valencianas. Para la cría en cautividad y el seguimiento de la población en las zonas donde se sueltan los insectos estériles se utilizan trampas en que las hembras depositan sus huevos. Si la hembra ha sido fecundada por un mosquito estéril proveniente de la TIE, entonces sus huevos no eclosionan. En caso contrario, si la cópula ha sido entre hembra y macho silvestre, los huevos eclosionan y de ellos salen nuevas larvas.
Hasta ahora estas trampas se analizaban de forma manual por un técnico de laboratorio que dedicaba parte de su tiempo a examinar la trampa con un microscopio y realizar el conteo y clasificación de los huevos. Con el trabajo del ITI, se ha desarrollado un dispositivo experimental que analizando imágenes estáticas mediante IA automatiza todo el proceso de inspección, conteo y clasificación de esas trampas.
La experiencia de la Generalitat Valenciana en esta técnica contra las plagas procede de años de trabajo para combatir la mosca de la fruta, que ataca uno de los grandes cultivos de sus campos y una de sus mayores fuentes de divisas desde hace más de un siglo: los cítricos.
Plagas en la agricultura
El ITI a través del proyecto MOTIA3 también está colaborando con la agrupación de cooperativas agrarias Coarval para desplegar estrategias de control y prevención de plagas con estas tecnologías en el campo. Los trabajos de I+D se han orientado a automatizar, mediante el tratamiento de imágenes basado en IA, el análisis de muestras de campo provenientes de árboles de cítricos y caquis. El objetivo es detectar, de forma temprana y localizada, la presencia de huevos, larvas, ninfas y pupas de mosca blanca para optimizar y reducir la utilización de productos fitosanitarios en los tratamientos de control que se realizan para controlarla. Esto conlleva una clara mejora desde los puntos de vista medio ambiental y económico.
Según David Orduña, de Coarval, "los nuevos marcos de regulación de Europa hacen necesario ajustar mucho en el tiempo el efecto de los tratamientos con fitosanitarios. Es así como la digitalización y la IA se convierten en herramientas clave para asegurar la rentabilidad y sostenibilidad en el sector agrario."