Pesquisadores treinam cão robô para combater formigas de fogo invasoras

Uma equipe de pesquisa multidisciplinar baseada na China e no Brasil usou um robô parecido com um cachorro e IA para criar uma nova maneira de encontrar ninhos de formigas de fogo. Publicado no periódico Ciência do manejo de pragaso estudo destaca como um robô “CyberDog” integrado a um modelo de IA pode automatizar a identificação e o controle de formigas-de-fogo vermelhas importadas (RIFA), uma praga globalmente destrutiva.

Testes de campo realizados pelos pesquisadores revelam que o sistema robótico pode superar significativamente os inspetores humanos, identificando três vezes mais ninhos de RIFA com maior precisão. Eduardo Fox, pesquisador de pós-doutorado na Universidade Estadual de Goiás, no Brasil, e autor correspondente do estudo, explicou a motivação por trás dessa abordagem de manejo de pragas.

“Os ninhos de formigas de fogo são difíceis para pessoal não treinado identificar e confirmar no campo, e procurar em grandes áreas pode ser demorado e exaustivo sob o sol quente. Um robô poderia localizar automaticamente os ninhos sem exigir indivíduos especialmente treinados e operar em vários momentos do dia, independentemente das condições de temperatura”, disse Fox

Controlando uma espécie invasora

RIFA é uma das pragas mais destrutivas do mundo. Introduzidas acidentalmente nos Estados Unidos na década de 1930, elas se espalharam como um organismo invasor por várias áreas, incluindo China, Japão e Europa, causando grandes danos ambientais e perdas econômicas.

Ao discutir a importância de detectar ninhos de RIFA, Fox observou: “RIFA proliferam rapidamente em áreas estabelecidas, deslocando a fauna e a flora locais ao competir e eliminar espécies sensíveis. Pequenos vertebrados, como pássaros e répteis, são particularmente vulneráveis. Além disso, RIFA se associa a pragas agrícolas significativas, como cochonilhas, e pode danificar algumas plantas, expondo-as a patógenos.”

Abordagens convencionais para controlar populações de RIFA envolvem o uso de pesticidas, com o risco de prejudicar ecossistemas locais. Para implementar estratégias de controle de RIFA efetivas e direcionadas que minimizem os danos a espécies nativas, o monitoramento extensivo das populações é essencial.

Treinando o cão

A equipe utilizou o robô CyberDog da Xiaomi, integrando-o a um modelo de aprendizado de máquina treinado em um conjunto de dados abrangente de mais de 1.100 imagens de ninhos RIFA. Essa abordagem resultou em uma taxa de precisão de detecção de ninhos de mais de 90%.

Eles conduziram testes de campo rigorosos para medir a eficácia do sistema. O CyberDog foi programado para pressionar o ninho com sua pata dianteira: quando um ninho de formigas de fogo é perturbado, as operárias saem correndo de rachaduras e aberturas exibindo comportamento agressivo. Isso, disseram os pesquisadores, é essencial para diagnosticar montes ativos de ninhos abandonados e para evitar falsos positivos com montes habitados por outras espécies.

Hualong Qiu, pesquisador da Academia Florestal de Guangdong, na China, e autor correspondente do estudo, explicou: “Um grupo de estudantes recebeu treinamento oficial padrão para inspetores de quarentena e foi encarregado de localizar ninhos de formigas de fogo em um campo aberto. Posteriormente, o robô treinado por IA foi desafiado com o mesmo campo, e os desempenhos dos estudantes e do robô foram comparados.”

Apesar dos resultados promissores, os pesquisadores reconhecem vários desafios na expansão da tecnologia.

“As principais limitações para ampliar o uso de robôs são a autonomia da bateria, que dura cerca de 30 minutos, e o alto custo de aquisição de modelos mais ágeis e eficientes”, observou Zheng Yan, pesquisador da Universidade de Lanzhou, na China, e autor correspondente do estudo.

“Atualmente, ainda é mais caro usar o sistema robótico do que a abordagem tradicional, mas acreditamos que os custos de produção podem otimizar isso com o tempo”, disse ele.

As descobertas do estudo podem ter um impacto significativo nas políticas de controle de pragas e na conscientização pública.

“Além de serem máquinas versáteis para navegar em ambientes urbanos, os cães robôs atraem muita atenção do público. As formigas de fogo representam uma séria ameaça na China, mas a maioria das pessoas continua desconhecendo os perigos dos ninhos invasores de formigas de fogo em áreas públicas. Portanto, avistamentos de robôs rastreando ninhos de formigas de fogo provavelmente cativarão o público e aumentarão a conscientização sobre a presença de formigas de fogo”, disse Yan.

Fornecido pela Sociedade da Indústria Química