Elev canadian de 15 ani a creat o dronă subacvatică inspirată de țestoase, cu AI pentru detectarea poluării

Un elev canadian de 15 ani a construit o dronă subacvatică inspirată de felul în care înoată țestoasele, iar proiectul arată cât de mult s-a schimbat relația dintre inteligența artificială, robotică și protecția mediului. Dispozitivul se numește BURT, prescurtare de la Bionic Underwater Robotic Turtle, și a fost creat de Evan Budz, un licean din Ontario.

O dronă care imită natura

Spre deosebire de multe drone subacvatice clasice, care folosesc elice și pot produce zgomot, turbulențe sau deranj în ecosisteme fragile, BURT încearcă să se miște mai natural prin apă. Robotul copiază mișcarea unei țestoase, folosind înotătoare mecanice în locul propulsoarelor tradiționale. Ideea poate părea simplă, dar este exact genul de soluție inspirată din natură care poate schimba felul în care cercetătorii monitorizează lacuri, recife, zone de coastă sau habitate sensibile.

Robotul folosește patru înotătoare: cele din față asigură propulsia, iar cele mai mici din spate ajută la stabilitate și direcție. Este o abordare bazată pe biomimetică, adică pe proiectarea unor tehnologii care imită soluțiile dezvoltate de natură. În cazul de față, natura a optimizat de milioane de ani felul în care o țestoasă se deplasează eficient și discret prin apă, iar robotul încearcă să transfere acea logică într-un sistem mecanic.

Inteligența artificială pentru detectarea problemelor ecologice

Partea spectaculoasă este că robotul nu se limitează la deplasare. BURT folosește o cameră frontală, un microcomputer Raspberry Pi și modele AI pentru a identifica semne de stres ecologic. În testele realizate de Budz, sistemul a detectat albirea coralilor simulați cu o acuratețe de 96%. Asta nu înseamnă că robotul este deja pregătit să rezolve problemele oceanelor, dar arată potențialul unei platforme ieftine, silențioase și inteligente.

Inteligența artificială este componenta care transformă proiectul dintr-un robot interesant într-un instrument de monitorizare ecologică. BURT folosește imagini captate de camera frontală și modele AI antrenate să recunoască semne de avertizare din mediul acvatic. Printre acestea se numără albirea coralilor, prezența unor specii invazive și deșeurile din plastic.

Inspirația din natură și testarea în condiții reale

Inspirația pentru BURT a venit în timpul unei excursii cu cortul, când Evan Budz a observat felul în care o țestoasă snapping turtle se mișca prin apă. Mișcarea animalului era fluidă, liniștită și puțin invazivă pentru mediul din jur. În loc să construiască o dronă subacvatică obișnuită, cu elice, elevul a încercat să reproducă această deplasare naturală.

În testele inițiale, Budz a folosit modele simulate de recif de corali pentru a învăța sistemul să recunoască albirea coralilor. Mare parte din testare a fost realizată într-o piscină de familie, cu adâncime de puțin peste 2,4 metri, iar ulterior robotul a fost testat și în Lacul Ontario. Acest detaliu este important, pentru că o piscină nu reproduce complexitatea unui ecosistem real, cu apă tulbure, curenți, lumină variabilă, sedimente și obstacole.

Chiar și așa, acuratețea de 96% în testele simulate este un rezultat promițător pentru un prototip realizat de un adolescent. AI-ul poate analiza imaginile mai rapid și mai consecvent decât un observator uman aflat în teren, iar un astfel de robot ar putea ajuta la identificarea timpurie a unor probleme care altfel ar fi observate prea târziu.

Autonomie și recunoaștere internațională

BURT poate urma și un traseu prestabilit de căutare, fără să depindă de un cablu de control, așa cum se întâmplă în cazul multor drone subacvatice tradiționale. Această autonomie îl face mai potrivit pentru monitorizări repetitive, în care cercetătorii vor să compare aceleași zone la intervale diferite de timp.

BURT are aproximativ 5 kilograme și poate înota până la opt ore cu o baterie pe litiu. Dispune și de un panou solar care i-ar putea extinde autonomia, iar viteza actuală este de aproximativ 0,8 km/h, apropiată de ritmul natural de deplasare al țestoaselor. Pentru o dronă de monitorizare, viteza redusă nu este neapărat o slăbiciune. În ecologie, observația constantă și discretă poate fi mai valoroasă decât deplasarea rapidă.

Proiectul a atras deja recunoaștere internațională. Budz a primit premiul Gordon E. Moore Award for Positive Outcomes for Future Generations, în valoare de 50.000 de dolari, adică aproximativ 46.000 de euro, la Regeneron International Science and Engineering Fair.