Perfeccionan la app que permite identificar el ‘mosquito tigre’

La ciencia ciudadana, con la ayuda de la inteligencia artificial, se está convirtiendo en un arma efectiva para identificar al mosquito tigre (Aedes albopictus), especie invasora procedente del sudeste de Asia y transmisor de graves enfermedades, cuya presencia se ha constatado en cerca de medio millar de municipios españoles, situados en toda la franja mediterránea, incluidas las Baleares, Aragón, Navarra, País Vasco y Madrid. Ahora, los científicos han descubierto una trascendental mejora de la app usada para identificar el mosquito tigre.

Hasta ahora, a través de la app Mosquito Alert se recogían los miles de fotografías de mosquitos que los cooperantes iban enviando de mosquitos. Después, los entomólogos analizaban las imágenes, una por una, para determinar si se trataba de ejemplares de especies capaces de transmitir enfermedades globales, como el dengue, el zika, o la fiebre del Nilo Occidental.

Pero ahora investigadores de Mosquito Alert, proyecto de ciencia ciudadana cooperativo y sin ánimo de lucro, junto con expertos de la Universidad de Budapest, han dado un paso de gigante: han descubierto un algoritmo de inteligencia artificial de deep learning (aprendizaje profundo), que es capaz de identificar correctamente el 96% de las fotografías de mosquito tigre.

Los resultados del estudio, publicado en Scientific Reports, se han obtenido aplicando una novedosa tecnología de aprendizaje profundo, un aspecto de la inteligencia artificial que busca emular la forma de aprendizaje de los humanos y que se ha empleado previamente en el campo de la salud para interpretar imágenes médicas (radiografías de pacientes con covid-19 para detectar neumonías, o rasgos faciales para detectar cardiopatías, entre otros).

El algoritmo de deep learning se ha entrenado con más de 7.000 fotografías anónimas, recibidas en la app Mosquito Alert entre 2015 y 2019, ya que requiere muchos datos de entrenamiento para “aprender”.

“La idea inicial es conseguir que la máquina clasifique las fotos más sencillas, y dejar en manos de los expertos la tarea de identificar las imágenes más problemáticas y que requieren consensos”, explica John Palmer, investigador de la Universitat Pompeu Fabra (UPF) y codirector de Mosquito Alert.

“A medida que el sistema artificial vaya aprendiendo de las clasificaciones de los expertos, podremos ampliar el abanico de especies catalogadas automáticamente”, añade el científico.

Los responsables de Mosquito Alert creen que este hito marcará “un antes y un después” en la vigilancia y seguimiento del mosquito tigre y de otros mosquitos capaces de transmitir enfermedades.

“Estamos entrenando un sistema inmunológico social contra estas especies. Cuanto más rápido se detecte la amenaza, más rápido se puede actuar sobre la misma”, comenta Frederic Bartumeus, codirector de Mosquito Alert e investigador de la Institución Catalana de Investigación y Estudios Avanzados (ICREA).

La ciencia ciudadana de Mosquito Alert permite a cualquier persona formar parte de este nuevo sistema inmunitario social y aportar fotos de mosquitos. Y la inteligencia artificial acelera el proceso de clasificación de las fotos recibidas y ayuda a los expertos en salud pública a tomar mejores decisiones y más rápidas sobre la gestión del mosquito.

“En los momentos de máxima necesidad, como en los meses de mayor actividad de mosquitos o en un contexto de crisis epidemiológica, la inteligencia artificial puede ayudarnos a que el sistema pueda absorber una mayor cantidad de información controlando en todo momento su calidad, lo cual es clave si se quiere que los datos sirvan para la toma de decisiones en salud pública”, añade Bartumeus.

Es un avance muy importante, porque la presencia del mosquito tigre en España supone una amenaza para la salud pública. En Europa, el mosquito tigre ha estado implicado cada año desde 2007 en pequeños brotes de transmisión local de enfermedades víricas contra las que no se dispone de vacunas.

En España desde 2004

En España, la primera detección fue notificada en agosto de 2004, en Sant Cugat del Vallès (Catalunya). Está incluido en el Catálogo Español de Especies Exóticas Invasoras desde 2013. Y la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN) lo ha incluido en la lista de las 100 especies exóticas más dañinas del mundo.

La única medida de prevención pasa por el control de los mosquitos. Y evaluar el riesgo y las medidas de acción necesarias para mitigarlo obligan a tener información precisa sobre las poblaciones del mosquito tigre, una tarea costosa y laboriosa que requiere colocar e inspeccionar de manera manual trampas y su posterior análisis en el laboratorio donde se identifican los insectos. Una metodología que no es viable para cubrir grandes áreas geográficas.

Aquí es donde la ciencia ciudadana de Mosquito Alert tiene un papel fundamental, pues al permitir a cualquier persona notificar la presencia de un mosquito mediante una aplicación móvil se pueden cubrir grandes áreas geográficas. Y la integración de la inteligencia artificial en el proceso acelera la clasificación y permite desarrollar mapas de riesgo a tiempo casi real para mejorar la gestión del mosquito tigre.

No obstante, la inteligencia artificial también tiene limitaciones. “Se requerirá tiempo hasta que una máquina pueda tener la misma capacidad que un ojo experto, especialmente para otras especies menos características que el mosquito tigre” resalta Roger Eritja, científico del Centro de Investigación Ecológica y Aplicaciones Forestales (CREAF) y director entomológico de Mosquito Alert.

“En España se han descrito 62 especies de mosquitos, muchas de las cuales actualmente no se pueden clasificar a partir de una imagen, sino que hay que examinarlas al microscopio. En algunos otros casos, se requiere incluso un análisis genético para identificarlos”, indica Eritja.

Los ciudadanos que colaboran con Mosquito Alert deben incluir junto a las imágenes la localización de la observación y toda la información posible para ayudar en la identificación de la especie.

La información obtenida a través de la app Mosquito Alert complementa el trabajo científico en la vigilancia de los mosquitos invasores, y puede ser utilizada por los gestores de la salud pública para el seguimiento y control de estos mosquitos en barrios y ciudades.

El software utilizado en la aplicación Mosquito Alert es libre y de código abierto. Puede ser descargada como cualquier otra app a través del teléfono móvil. Se distribuye bajo una licencia que permite utilizar, cambiar, mejorar el software y redistribuirlo, ya sea en su forma modificada o en su forma original.

Además del mosquito tigre, el proyecto analiza la presencia en Europa del mosquito de la fiebre amarilla (Aedes aegypti), mosquito del Japón (Aedes japonicus), mosquito de Corea (Aedes koreicus) y mosquito común (Culex pipiens).

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