BloomVision, el proyecto que incorpora Inteligencia Artificial para identificar Floraciones Algales Nocivas

Compañía nació bajo el alero de Corfo y de la incubadora de negocios Incubatec UFRO, de la Universidad de La Frontera.  Actualmente, ya está desarrollado el algoritmo para Alexandrium catenella y se está comenzando con su validación en terreno.  La principal ventaja de esta herramienta es la posibilidad de entregar los resultados en tiempo real, con muestras frescas y funcionando 24/7.  La idea es también generar otros algoritmos para más especies de microalgas nocivas.

Una de las principales preocupaciones de la industria salmonicultora son las floraciones de algas nocivas.  Sobre todo desde el 2016, cuando el gigantesco bloom de ese año generó pérdidas millonarias, que rondaron los USD$90 millones de dólares, por las 40 mil toneladas de biomasa muerta por la floración de la microalga Pseudochattonella cf. verruculosa.  Desde entonces, el sector salmonero comenzó a invertir en mejores sistemas de monitoreo y de mitigación de este tipo de fenómenos.

Una de las profesionales de la industria que detectó la posibilidad de generar una nueva herramienta de análisis fue la bióloga marina Nathalie Fuica.  Con gran parte de sus estudios y trabajos, centrados en las microalgas, Fuica comenzó a indagar en cómo contar con un sistema que analice, en línea, las microalgas nocivas, ya sea desde un wellboat o un centro de cultivo.

Entre los problemas que visualizó esta profesional se encontraba que el sistema actual no permite monitoreo continuo de las muestras, ya sea por logística, puertos cerrados y la dependencia de las condiciones ambientales. A su juicio, los tiempos de respuesta no permiten tomar decisiones en tiempo real, ya que la mayoría de los centros está ubicado lejos de laboratorios, por lo que el tiempo de respuesta es mayor, mientras la preservación de la muestra varía en relación a muestras frescas analizadas en el momento, principalmente por el efecto de la temperatura y la luz, durante el transporte.

Además, y con respecto a la revisión preliminar en centro de cultivo, el personal de los reciben una capacitación inicial, pero no son expertos en el análisis de microalgas, y hay que considerar el tiempo que requieren en el análisis, el que incluso aumenta cuando hay un bloom.

Uso de Inteligencia Artificial

Tras investigar sobre distintos métodos, que se podían aplicar para analizar las muestras en centros de cultivo y wellboat, Fuica llegó a la conclusión que se podía implementar un servicio de análisis de imágenes, de algas nocivas, con algoritmos de visión computacional.  De esa forma, se podría contar con información para la alerta temprana de microalgas nocivas, en centros de cultivo y wellboats.  De esa manera nació su empresa BloomVision que, con el apoyo de Corfo Los Lagos y la incubadora de negocios Incubatec UFRO, de la Universidad de La Frontera, hoy ya es capaz de entregar resultados, en tiempo real, de la composición de microalgas nocivas, de una muestra obtenida de embarcaciones o de jaulas de un centro de cultivo.

Así, el proceso que realiza BloomVision es el siguiente: se colecta una muestra de agua in situ, en el centro o barco, se coloca bajo microscopio para después ingresar a una plataforma online con nombre de usuario y contraseña.  Posteriormente, se toman las imágenes, desde la pantalla del dispositivo, conectado al microscopio, y se procesan por medio de un algoritmo computacional, creado, específicamente, para analizar la microalga.  Finalmente, se obtienen los resultados, en tiempo real, en un informe.

Trabajo desarrollado

De acuerdo con lo que comenta Nathalie Fuica, a Mundo Acuícola, la ventaja del sistema desarrollado por BloomVision, es la posibilidad de entregar los resultados, en tiempo real, con muestras frescas y funcionando 24/7.  Por otra parte, no hay un costo logístico por transporte de muestras y es posible tener registro de los datos históricos de resultados.

Para obtener el algoritmo específico, en este caso para Alexandrium catenella, Fuica trabajó con la compañía Govision, con expertiz en el desarrollo de este tipo de herramientas, pero para otras industrias, como el comercio.  Según Kasandra Leiva, CEO de Govision, el trabajo realizado en conjunto con BloomVision ha sido bastante satisfactorio, ya que les ha permitido conocer, del rubro acuícola, sus necesidades y desafíos.  “Para nosotros fue particularmente interesante el poder aplicar herramientas de procesamiento de imágenes y de Inteligencia Artificial, en un área que no es donde normalmente desarrollamos nuestro trabajo diario”, indica Leiva.

Tal como precisa a Mundo Acuícola, la CEO de Govision destaca que la tecnología y las herramientas, ya sea de procesamiento de imágenes, de machine learning o big data, que están siendo utilizadas en distintas industrias, “son de especial importancia para crear productos o servicios que permitan, al país, ir conformando un desarrollo tecnológico y un crecimiento no solo basado en la extracción de recursos naturales, sino en nuevos modelos de negocios basados en datos”.

Sin embargo, asevera que para que este tipo de herramientas, y los emprendimientos asociados, puedan ayudar a la industria acuícola, “es fundamental que exista una cadena de valor que involucre al mundo público y al mundo privado, para dar dinamismo y aplicación a este tipo de soluciones”.

Las ventajas de analizar en tiempo real

Desde el sector con potencial de hacer uso de la herramienta creada por BloomVision, recalcan el desarrollo de este tipo de tecnología.  Para Karina Sepúlveda, gerente de operaciones de Armasur A.G., gremio que agrupa a gran parte de las embarcaciones que prestan servicio a la industria salmonicultora nacional, el ser competitivos tiene que ver con crecer de manera sostenible, respetando el medioambiente y eso significa invertir para prevenir y reducir al máximo, aquello que tenga un impacto en el entorno, donde sus asociados hacen su trabajo.  En tal sentido, Sepúlveda subraya que el análisis, en línea, de microalgas “es una iniciativa innovadora y necesaria, porque permite a las empresas, que forman parte de nuestro gremio con wellboats, optimizar sus recursos humanos y técnicos, con un sistema que entrega una respuesta, en tiempo real, respecto de microalgas que, con el cambio climático, se conducen de manera singular, afectando los procesos de la cadena acuícola, de la cual somos un eslabón”.

Bajo su perspectiva, BloomVision es una alternativa innovadora de inteligencia artificial aplicada para Alexandrium catenella, que busca controlar la presencia del dinoflagelado, y con ello disminuir al máximo la probabilidad de su dispersión.  “Es una iniciativa que valoramos, porque a medida que la actividad acuícola crece, se necesitan herramientas como ésta, para garantizar que este crecer sea no solo más productivo, sino también responsable con el medio ambiente”, agrega Karina Sepúlveda. 

Acerca de la proyección del uso de esta herramienta, en el transporte marítimo de peces, la gerente de operaciones de Armasur ve con muy buenos ojos a BloomVision.  “Es una herramienta que combina conocimiento y tecnología, fortaleciendo, con su uso, la sostenibilidad de los procesos que identifican a la industria acuícola y de la cual Armasur forma parte, a través de sus asociados que participan directamente como prestadores de servicios a esta actividad, pero también porque todo lo que se relacione con un buen hacer, vinculado con el mar, es parte de nuestra identidad gremial”, puntualiza.

Equipo de trabajo de BloomVision

  • Nathalie Fuica: Bióloga marina, fue encargada Programa Monitoreo Fitoplancton en SalmonChile, 15 años de experiencia en monitoreo de fitoplancton y análisis de condiciones ambientales y oceanográficas, generando alertas por bloom de algas nocivas.
  • Cecil Acevedo: Ingeniero Civil electrónico, Magister en Innovación, aproximadamente 15 años de experiencia desarrollando sistemas de interfaces, diseño de hardware, sistemas de almacenamiento de datos y procesamiento y análisis de imágenes, y desarrollo de algoritmos matemáticos.
  • Alejandra Aguilera: Bióloga marina y PhD en Ciencias Biológicas, Investigadora del Proyecto “Evaluación de efectos nocivos de poblaciones chilenas de la microalga A. catenella, sobre peces en cultivo”.  Analista de fitoplancton para los Programas de Moluscos Bivalvos de Sernapesca y Programas de salmónidos en Plancton Andino e Intesal.
  • Jaime Ramírez: Ingeniero electrónico, emprendedor Startup Chile desarrollando un sensor inteligente, integrado Consultor desarrollando algoritmos de detección de datos y aplicaciones.

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