La Uex colabora con la Asociación EDMAKTUB, dedicada al estudio de los cetáceos en el Mediterráneo

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Un profesor y varios alumnos de Biología de la Universidad de Extremadura han colaborado con la Asociación EDMAKTUB, dedicada al estudio de los cetáceos en el Mediterráneo, y han propuesto un método de análisis del sonido emitido por estos animales, basado en el análisis de sus espectros acústicos por redes neuronales.

[Img #34143]Los
cetáceos, ha informado la Universidad, son muy sensibles a los cambios
medioambientales al estar situados en el eslabón superior de la cadena
alimentaria del ecosistema marino.

 

Para
conocer cómo les afecta el cambio climático es necesario llevar a cabo
registros y análisis de las oscilaciones de sus poblaciones. Esas bases de
datos requieren de una identificación previa y precisa de las diferentes
especies de cetáceos.

 

En
este sentido, la identificación acústica es una herramienta poco utilizada pero
con muchas posibilidades en cetáceos, si bien su uso en estos animales reviste
cierta dificultad. Ello es debido a que los cetáceos son de comportamiento muy
esquivo y solo salen a la superficie para respirar.

 

Los
hidrófonos del barco oceanográfico, que graban sus emisiones acústicas dentro
del agua, permiten una identificación segura siempre que se produzca
avistamiento en la superficie. Pero en ocasiones, la falta de visibilidad o las
grabaciones nocturnas son un obstáculo para la correcta identificación.

 

Para
resolver esta dificultad, un profesor y varios alumnos han propuesto este
método de análisis del sonido, y “con grabaciones de identificación seguras
hemos elaborado esta red neuronal para identificaciones no seguras”, así resume
Daniel Patón los resultados del trabajo.

 

A
partir de las grabaciones aportadas por el barco de EDMAKTUB, Patón y su
equipo, han construido una red neuronal multinomial que permite identificar de
manera eficaz tres especies de delfín objeto de estudio: el Delfín mular
(Tursiops truncatus), el Delfín listado (Stenella coeruleoalba) y el calderón
gris (Grampus griseus).

 

Los
resultados del estudio serán presentados en la Conferencia Anual de la
“European Cetacean Society”, que tendrá lugar del 5 al 9 de abril en Lieja,
Bélgica. Bajo el título “Mamíferos marinos, testigos del cambio
medioambiental”, la conferencia abordará las consecuencias del cambio global en
estas especies, así como, los principales peligros que les acechan en el
futuro.

 

VENTAJAS

 

Las
redes neuronales se inspiran en el funcionamiento de nuestro cerebro y, a
diferencia del cálculo estadístico convencional, tienen la habilidad de
aprender, por eso a las unidades de cómputo se las llaman neuronas.

 

“Constituyen
un sistema de cálculo empleado en resolución de problemas no lineales, como es
nuestro caso”, explica el investigador. Cada “neurona” sopesa entre las
diferentes entradas hasta que optimiza la salida de datos, imitando las
sinapsis neuronales.

 

Estas
ventajas convierten a las redes neuronales en herramientas muy apropiadas para
resolver diferentes problemas de clasificación o predicción que van desde
el  reconocimiento facial, hasta la
identificación de la voz y la predicción del clima, entre otros.

 

Aquí,
la aplicación de redes neuronales se ajusta perfectamente para clasificar las
especies teniendo en cuenta la variabilidad del comportamiento acústico de los
cetáceos y su amplio margen de frecuencias de sonido.

 

Existe
una gran variabilidad acústica entre los individuos de estas tres especies; ya
que emiten ondas que oscilan entre los 20 y los 200.000 Hz. Por encima del
umbral del oído humano que es de 20Khz, se considera ultrasonido.

 

Los
delfines usan ultrasonido para ecolocalizar a sus presas, orientarse y en la
comunicación social, explica el investigador. El programa recopila la
variabilidad de cada especie  y le asigna
una probabilidad de identificación.

 

“Después
de 5000 repeticiones el modelo de redes neuronales obtuvo un 100% de
identificaciones correctas. Hemos validado la red con nuevas grabaciones y
funciona perfectamente”, asegura Daniel Patón, que apuesta por el desarrollo de
un software en el futuro que pueda ser manejado por los barcos oceanográficos
para la identificación en tiempo real de más especies de cetáceos y el
seguimiento de sus poblaciones.


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