Un oiseau perché sur un arbre.

CNRS : mise au point d’une IA capable de différencier les oiseaux d’une même espèce

 

Des chercheurs du CNRS et de l’Université de Porto ont mis au point un modèle d’intelligence artificielle (IA) capable d’identifier les oiseaux appartenant à une même espèce. Ce modèle d’apprentissage automatique permettra de suivre le comportement de ces animaux sur le long terme de façon moins invasive.

La reconnaissance des animaux trop chronophage et coûteuse

L’identification des différents individus d’une même espèce est essentielle pour étudier les populations d’animaux sauvages, leur processus d’adaptation et leur comportement, surtout dans ce contexte de changement climatique. Mais cette tâche se révèle trop souvent chronophage et coûteuse. De plus, certaines méthodes peuvent être stressantes pour les oiseaux comme celle qui consiste à attacher des bandes de couleur à leurs pattes. Pour éviter ces approches invasives, des équipes de recherche portées par des scientifiques du Centre d’écologie fonctionnelle et évolutive (CNRS/ Université de Montpellier/ Université Paul-Valéry-Montpellier/ IRD/ EPHE) et du CIBIO à l’Université de Porto ont conçu un modèle d’intelligence artificielle (IA) capable d’identifier les oiseaux appartenant à une même espèce. Les résultats sont publiés le 27 juillet 2020 dans Methods in Ecology and Evolution.

« Le développement de méthodes d’identification automatique et non invasive d’animaux non marqués et non manipulés par les chercheurs représente une avancée majeure pour la recherche en conservation, écologie et évolution », s’est réjoui Claire Doutrelant, chercheuse au CNRS et directrice de l’étude.

Une précision de plus de 90 % pour les espèces sauvages

Pour mettre au point leur modèle d’apprentissage automatique, les scientifiques ont commencé par prendre de nombreux clichés des trois espèces d’oiseaux sélectionnées : le républicain social, la Mésange charbonnière et le Diamant mandarin. Cette collecte a alimenté la base de données de l’intelligence artificielle qui a alors appris à reconnaître les oiseaux en analysant les images par des méthodes de deep learning. L’algorithme a subi des tests avec des clichés qu’il n’avait pas vus auparavant. Il a obtenu une précision de plus de 90 % pour les espèces sauvages et 87 % pour les diamants mandarins captifs.

« Nous montrons que les ordinateurs peuvent reconnaître systématiquement des dizaines d’oiseaux individuels, alors que nous ne pouvons pas nous-mêmes les distinguer. Ainsi, notre étude fournit une méthode pour surmonter l’une des plus grandes limites de l’étude des oiseaux sauvages : reconnaître de manière fiable les individus, sans marqueurs externes », a expliqué André Ferreira, doctorant au Centre d’écologie fonctionnelle et évolutive, en France, et auteur principal de la publication.

Ce nouveau procédé peut non seulement mener à des méthodes d’identification moins invasives des individus sauvages, mais aussi à de nouvelles connaissances en écologie. L’IA pourrait aussi ouvrir de nouvelles possibilités dans l’étude du comportement animal en population naturelle.

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