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Ciência

IA estuda o cérebro de primatas diretamente na natureza com 97% de precisão

Sistema desenvolvido por pesquisadores dos Estados Unidos identifica macacos-prego por reconhecimento facial e aplica testes cognitivos automaticamente em seu habitat natural, sem necessidade de laboratório.
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Tempo de leitura: 4 minutos

Uma equipe da Universidade Emory e do Instituto de Tecnologia da Geórgia desenvolveu um sistema de inteligência artificial capaz de identificar macacos-prego selvagens por reconhecimento facial e aplicar testes cognitivos automaticamente em seu ambiente natural. Batizada de CapuchinAI, a plataforma representa o primeiro método escalável para estudar as capacidades mentais de primatas diretamente na natureza, sem a necessidade de mantê-los em laboratórios.

Os primeiros testes, realizados em uma reserva florestal da Costa Rica, mostraram que o sistema identifica cada animal com aproximadamente 97% de precisão.

Como funciona o CapuchinAI

A plataforma reúne um computador compacto alimentado por bateria, uma tela sensível ao toque e um dispensador automático de alimentos.

Quando um macaco-prego se aproxima, a inteligência artificial reconhece sua identidade por meio do rosto. Em seguida, apresenta um desafio cognitivo adaptado àquele indivíduo e, caso ele responda corretamente, libera uma recompensa em forma de alimento.

Todo o processo acontece de maneira autônoma, sem necessidade de intervenção constante dos pesquisadores.

Os experimentos foram realizados na Reserva Florestal de Taboga, no nordeste da Costa Rica, onde vivem cerca de 100 macacos-prego.

O cérebro evoluiu na natureza, não no laboratório

Segundo Marcela Benítez, professora assistente de Antropologia da Universidade Emory e autora principal do estudo, compreender a inteligência dos primatas exige observá-los nos ambientes onde realmente evoluíram.

Ela participa desde 2017 do Projeto Capuchinos de Taboga, desenvolvido em parceria com a Universidade Técnica Nacional da Costa Rica, cujo objetivo é aproximar os experimentos controlados de laboratório da observação comportamental realizada em campo.

A proposta é entender como fatores naturais, sociais e ambientais influenciam o desenvolvimento cognitivo dos animais.

Tecnologia simples e de baixo custo

Apesar dos resultados sofisticados, o equipamento foi construído utilizando materiais relativamente simples.

Parte da estrutura utiliza componentes encontrados em lojas de ferragens e equipamentos eletrônicos de baixo custo.

O pesquisador Federico Sánchez Vargas adaptou o algoritmo de reconhecimento facial de código aberto YOLO (You Only Look Once) para identificar qualquer macaco-prego da reserva, sem exigir vídeos de alta qualidade de todos os indivíduos.

Além disso, ele desenvolveu dois programas em Python: um responsável pelo reconhecimento facial e outro pelo gerenciamento das tarefas interativas exibidas na tela por meio da biblioteca pygame.

Todo o sistema funciona em uma Raspberry Pi, um pequeno computador com tamanho aproximado da metade de um iPhone, capaz de operar durante cerca de oito horas utilizando apenas uma bateria portátil.

Treinamento exigiu milhares de imagens

Primate
© Francesco Ungaro – Unsplash

Para ensinar a IA a reconhecer os animais, estudantes da Universidade Emory e do Instituto de Tecnologia da Geórgia analisaram milhares de fotografias e vídeos.

Cada imagem recebeu marcações manuais indicando a posição do rosto dos macacos e sua identidade.

Entre os indivíduos utilizados no treinamento estão animais conhecidos pelos pesquisadores como Pele, Pedro, Pío, Pesto e Trompudo.

Esse trabalho permitiu que o algoritmo aprendesse a distinguir características faciais específicas de cada macaco.

Cada primata aprende de uma maneira diferente

Durante a fase piloto, 16 macacos-prego interagiram espontaneamente com o equipamento.

Os pesquisadores observaram diferenças marcantes entre os indivíduos.

Alguns aprenderam rapidamente que tocar a tela resultava em uma recompensa alimentar.

Outros demoraram mais para compreender a tarefa, enquanto alguns chegaram a beijar a tela em vez de tocá-la com as mãos.

Também houve animais que preferiram observar o comportamento dos companheiros antes de experimentar o equipamento por conta própria.

Segundo os pesquisadores, essas diferenças individuais podem ajudar a compreender melhor como surgem habilidades cognitivas distintas dentro de uma mesma espécie.

A IA não substitui os cientistas

Apesar da automação, Sánchez Vargas ressalta que a inteligência artificial não elimina a necessidade de pesquisadores trabalhando em campo.

Segundo ele, o sistema depende de conjuntos de dados comportamentais ricos e detalhados, coletados por pessoas que acompanham diariamente os animais em seu habitat natural.

A IA atua como uma ferramenta para ampliar a quantidade de dados obtidos, mas não substitui a interpretação científica realizada pelos especialistas.

Sistema evita interferências entre os animais

O CapuchinAI também foi projetado para reduzir interferências durante os experimentos.

O equipamento limita automaticamente o número de recompensas distribuídas por sessão, impedindo que um único indivíduo dominante monopolize o dispositivo.

Além disso, a visão computacional reconhece quando outras espécies, como quatis, se aproximam da plataforma e desativa temporariamente o sistema para evitar interações indesejadas.

Objetivo é expandir a tecnologia para outras espécies

Os pesquisadores disponibilizaram gratuitamente o código-fonte do sistema e os esquemas de construção da plataforma para que outros grupos possam reproduzir o projeto.

A expectativa é que a tecnologia seja adaptada para diferentes espécies de primatas e outros ambientes naturais.

Os próximos estudos utilizarão o CapuchinAI para investigar quatro áreas da cognição dos macacos: aprendizagem, controle de impulsos, flexibilidade cognitiva e memória de curto e longo prazo.

 

[ Fonte: Infobae ]

 

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