Nathan Elias, de 17 anos, criou software baseado em inteligência artificial para salvar a produção de arroz do avô
Alguns anos atrás, um clipe do brilhante astrofísico Neil deGrasse Tyson explicava como as pessoas poderiam dizer que o aquecimento global estava realmente acontecendo sem ler um único estudo acadêmico ou ter que se debruçar sobre as explicações científicas complicadas de entender. “Você pode tirar todas as suas dúvidas no reino animal e vegetal…”, disse Tyson. “A natureza já tem a resposta para o que todos estão discutindo”.
À medida que o clima muda, plantas e animais são forçados a se adaptar e seguir o rumo norte. Isso porque o estresse em animais e plantas aumenta à medida que a temperatura aumenta, os solos se tornam mais áridos e outros efeitos climatológicos ocorrem.
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À medida que um determinado ecossistema se torna menos habitável para espécies nativas, muitas vezes pode se tornar mais habitável para invasores. O problema das espécies invasoras é especialmente crítico para os agricultores.
O senhor Anniyan é um agricultor de arroz em Kuttanad, distrito de Kerala, na Índia. O arroz é uma cultura difícil e que requer o uso intensivo de recursos, exigindo um tempo certo de inundação para os arrozais e capina cuidadosa para garantir que os pés de arroz obtenham os nutrientes necessários no início de seu ciclo de desenvolvimento.
Kuttanad fica abaixo do nível do mar, o que significa que espécies não nativas e a água das inundações geralmente se instalam na região chamada carinhosamente de “tigela de arroz” de Kerala.
Há anos, após um longo período de chuvas fortes, Anniyan notou uma nova planta crescendo em um de seus arrozais que parecia uma planta aquática. Ele não tinha como saber o que era aquela espécie de lírio, mas o tirou da lavoura. Na manhã seguinte, quando saiu para o arrozal, ficou surpreso ao descobrir que uma parte muito maior do arroz agora estava coberta pela planta invasora.
Após semanas de uma batalha infrutífera contra a espécie, que é a salvinia gigante (Salvinia molesta), uma samambaia aquática invasora nativa da América do Sul, Anniyan acabou perdendo toda a sua safra de arroz. O conjunto das folhas da Salvinia Gigante sombreavam as plantas jovens de arroz e sufocavam a troca de gases entre a atmosfera e a superfície da água.
O neto do sr. Anniyan, um menino de 13 anos, chamado Nathan Elias, que cresceu nos subúrbios de Austin, Texas, testemunhou essa tragédia durante uma visita de verão aos arrozais de seu avô e resolveu fazer algo para ajudar.
“Ajudar” para Nathan significava usar algoritmos de aprendizado de máquina para construir um aplicativo de software chamado InvasiveAI que permite que um agricultor carregue uma fotografia de smartphone de uma planta, inseto ou animal desconhecido e use inteligência artificial para identificar a espécie.
Cada fotografia é georreferenciada com as coordenadas do local, de modo que o InvasiveAI não apenas identifica as espécies potencialmente invasoras, mas também cruza as referências dos avistamentos com os de usuários em outras áreas. Ao coletar dados de uma rede de usuários, a tecnologia de Nathan é ainda capaz de fazer previsões – usando dados sobre clima local e tendências climáticas – do provável alcance atual do invasor e sua velocidade de propagação futura.
Armados com essas informações, os agricultores locais aprendem sobre a probabilidade de futuras infestações para que possam se preparar para combater as espécies invasoras antes de sofrer grandes danos econômicos.
Nathan tem trabalhado no desenvolvimento da InvasiveAI, durante todo o ensino médio, e hoje está no último ano na Lasa (Liberal Arts and Science Academy), uma escola na área de Austin. Nathan começa agora a pensar na faculdade e nos rigores do processo de admissão. O garoto é um bom candidato a uma vaga.
O InvasiveAI recebeu aplausos de Lynn Seman, engenheira agrônoma do estado do Texas, e vários professores de agronomia da Universidade do Texas o caracterizaram como “extremamente impressionante”. O InvasiveAI, agora, está sendo usado pela Texas Master Naturalist Program, uma organização para cientistas associados à Texas A&M University, além de ter sido implantado em uma base de usuários de mais de 6.000 produtores rurais. Os modelos de IA empregados no InvasiveAI foram usados para detectar e projetar a propagação de mais de 10.000 casos únicos de crescimento de espécies invasoras.
Mais de 6.000 produtores rurais já utilizam o InvasiveAI
Existem alguns aplicativos semelhantes disponíveis que usam a IA para identificar várias espécies de plantas e animais. No entanto, essas aplicações não são focadas em espécies invasoras e não fazem previsões sobre alcance ou propagação.
Há também um programa chamado EDDMapS, que está associado ao Centro de Espécies Invasoras e Saúde de Ecossistemas, da Universidade da Geórgia, focado em espécies invasoras. O EDDMapS também é interessante, mas depende do reconhecimento manual de espécies invasoras em vez de IA. Um agricultor ou técnico tira uma foto e envia um relatório ao EDDMapS e um agrônomo da Universidade da Geórgia analisa a foto e retorna um veredicto se a espécie retratada é invasiva ou não. Em outras palavras, é essencialmente um sistema de relatório manual habilitado para web, portanto, não é tão escalável quanto um que usa inteligência artificial.
(A propósito, se construir um sofisticado programa de computador com inteligência artificial para ajudar os agricultores não fosse suficiente para um estudante do ensino médio, Nathan também recebeu uma patente provisória por seu trabalho e registrou os direitos autorais da base do código.)
Nathan afirma que está ansioso para ajudar os agricultores, como seu avô, a evitar o estresse econômico e psicológico de perder colheitas para espécies invasoras e espera disputar alguma doação para poder comprar um espaço de computação em nuvem para a InvasiveAI, em vez de gastar tempo construindo seu próprio servidor para hospedar o aplicativo.
O objetivo de Nathan é continuar a desenvolver os recursos da InvasiveAI para criar uma plataforma que permitirá que agricultores em todo o mundo combatam espécies invasoras de forma coesa, com suporte e ajuda adequados.
Para esse fim, Nathan começou a levar o InvasiveAI de volta aos agricultores familiares em Kerala, que agora estão usando o aplicativo para detectar e visualizar a disseminação de mais de 200 tipos únicos de plantas, animais, insetos e patógenos invasores dentro e ao redor de seus arrozais.
O avô de Nathan explicou que “…antes, nós [agricultores] só nos preocupávamos com as chuvas. Agora, essas chuvas são mais fortes, causando inundações frequentes, e [elas] trazem plantas invasoras das regiões superiores para [Kuttanad]. Com tecnologias como a do meu neto, podemos começar a identificar e combater essas espécies desde cedo.”
É fácil se sentir sobrecarregado, às vezes, com os desafios assustadores que a civilização enfrenta neste mundo pós-clima. Encontrar um jovem engenheiro e empresário como Nathan é um vislumbre de esperança. Investidores inteligentes tomem nota.
*Erik Kobayashi-Solomon é colaborador da Forbes EUA , já trabalhou como gerente de risco de fundos de hedge, banqueiro de investimentos em Tóquio e Nova York, estrategista de mercado da Morningstar e diretor de pesquisa para uma startup de dados financeiros em Chicago
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