IA 'mergulha' no viveiro e ajuda a prever a reprodução do pirarucu

A reprodução do pirarucu, um dos maiores desafios da piscicultura amazônica, começou a ser observada de uma nova forma. A Embrapa passou a usar inteligência artificial para acompanhar o comportamento do peixe em viveiros escavados. O trabalho é feito em parceria com a Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) e busca tornar mais previsível o momento da reprodução.

No experimento, 12 câmeras foram instaladas em 12 viveiros. Elas gravam das 6h às 18h, durante todo o período de luz. Cada vez que o pirarucu sobe à superfície para respirar, a inteligência artificial detecta o movimento e marca o ponto na imagem.

“A máquina conta quantas vezes o pirarucu sobe e gera uma planilha com dia, hora e local da aparição”, explica Lucas Torati, pesquisador da Embrapa Pesca e Aquicultura. “O produtor passa a ter dados objetivos, não só a impressão de quem observa.”

O sistema substitui parte do trabalho humano, que é limitado e sujeito a erros. Em vez de anotações pontuais, os algoritmos produzem registros contínuos, capazes de mostrar padrões de atividade, interação e até mudanças ligadas ao ambiente do viveiro.

O projeto é financiado com recursos do consórcio de pesquisa internacional Aquavitae, da Fundação de Amparo à Pesquisa do Tocantins (FAPT) e de emenda parlamentar do senador do Tocantins Eduardo Gomes (PL-TO).

Treinar a máquina para enxergar peixe

Para que a inteligência artificial reconheça o pirarucu, foi preciso ensinar o básico. Os pesquisadores marcaram manualmente os limites dos viveiros e os pontos onde o peixe aparece na superfície. A partir daí, a rede neural aprende a diferenciar o corpo do animal da água e das bordas do tanque. “É como treinar um cérebro virtual com cerca de 200 imagens”, diz Torati. “A máquina aprende o que é cabeça, tronco, cauda e o que não é peixe.”

O treinamento leva em conta variações de luz e clima. Há imagens de manhã, do sol forte do meio-dia e do entardecer, além de cenas com céu nublado ou chuva. “Sem isso, o sistema falha”, afirma o pesquisador.

Segundo Aguiar, o projeto usa redes neurais profundas, modelos inspirados no funcionamento do cérebro humano. O aprendizado é feito com um software de código aberto (de uso livre), já utilizado em estudos com animais de laboratório.

No laboratório da UFMG, a ferramenta é aplicada há anos para analisar o comportamento de roedores. Agora, foi adaptada ao ambiente aquático.

A hora certa do ninho

O interesse prático do projeto está na reprodução. O pirarucu forma um ninho após a indução hormonal. A fêmea deposita os ovos, fertilizados pelo macho, e o casal passa a exibir um comportamento típico: permanece no mesmo local e deixa de se alimentar.

Identificar esse momento cedo é crucial. “Se fosse possível recolher ovos recém-fertilizados, a taxa de sobrevivência aumentaria muito”, diz Torati. Hoje, a demora na coleta leva à perda de milhares de alevinos.

Com a inteligência artificial, o objetivo é detectar automaticamente esse padrão de comportamento e avisar o produtor no momento certo.

Para além da reprodução

O uso da tecnologia não se limita ao ninho. Os dados também podem indicar como temperatura da água, oxigênio e amônia afetam a respiração do peixe. Outra frente é medir estresse após o manejo e mudanças de comportamento associadas a doenças. “A inteligência artificial pode até ajudar a estimar a biomassa, a partir de imagens”, projeta Torati. “Isso reduziria o manejo de um peixe que pode passar dos 100 quilos.”