Crédito: “Dataset of Parasitoid Wasps and Associated Hymenoptera” (DAPWH) A proposta foi usar aprendizado profundo para que o computador reconhecesse estruturas visuais, com foco em características biologicamente relevantes, como padrões na nervação das asas e no formato da cabeça e do corpo dos insetos. O material biológico utilizado no estudo foi cedido pela coleção taxonômica DCBU da UFSCar e o conjunto de dados Dataset of Parasitoid Wasps and Associated Hymenoptera (DAPWH), com 3.556 imagens em alta resolução que foram utilizadas para treinar o algoritmo e estão disponíveis publicamente. “O modelo, de fato, aprendeu a identificar morfologias do inseto. Então, por exemplo, para uma família específica, a rede neural teve mais ativação na asa, ou seja, podemos dizer que o modelo ‘enxergou’ a asa para fazer aquela predição”, diz o autor do estudo. Com isso, completa ele “poderíamos especular que o modelo possa vir a ‘enxergar’, no futuro, detalhes que o ser humano não não consegue diferenciar, afinal, nossa visão é limitada dentro do espectro de luz e o computador pode acessar uma faixa mais ampla e encontrar padrões que nós ainda não identificamos”. Biomimética: tecnologia inspirada na natureza As vespas estudadas, majoritariamente nativas brasileiras, são conhecidas por parasitar outros insetos considerados pragas nas plantações. “Por ser um grupo pouco explorado em temas de pesquisa, essa família de vespas ainda tem pouco uso em controle biológico, mas o potencial é enorme. Pense que, ao invés de usar um defensor agrícola numa plantação de mandioca ou de couve, por exemplo, a vespa, por causa do seu próprio ciclo de parasitismo, consegue matar as pragas dessas plantações, que geralmente são larvas de borboletas, utilizando as larvas para fechar o ciclo reprodutivo delas. É um controle biológico natural”, afirma João Manoel Pinheiro. Fotografias em close com identificação feita pelo computador dos padrões no corpo e na cabeça de uma vespa a partir da visão frontal e lateral do inseto – Foto: “Dataset of Parasitoid Wasps and Associated Hymenoptera” (DAPWH) Marcelo Becker enfatiza que o acervo disponibilizado pela professora Angélica Maria Penteado-Dias, da UFSCar, foi essencial no potencial de aplicação da pesquisa para a agricultura. Constituído por fotografias de alta qualidade desse tipo de vespa parasitária, o conjunto de dados foi um diferencial. “O acervo com que trabalhamos é muito específico: um tipo de vespa importante para fazer o controle biológico de pragas em diferentes culturas agrícolas. A professora Angélica nos deu uma verdadeira aula sobre isso, explicou que há vespas que ajudam a controlar pragas na mandioca, outras em cana-de-açúcar, outras no café, e por aí vai. A importância e aplicabilidade dessa pesquisa para a agricultura está na alternativa mais sustentável ao uso de inseticidas e pesticidas, que constitui um impacto muito favorável”, conclui Becker. O orientador da pesquisa reforça também que é muito importante fazer o reconhecimento de insetos no Brasil, uma vez que muitas espécies ainda não conhecidas podem ter aplicações nos mais diversos campos da economia e oferecer alternativas verdes para o desenvolvimento da sociedade. O estudo contou com o apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes), da Fundação de Apoio à Física e à Química (FAFQ), da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia dos Hymenoptera Parasitoides (INCT-HYMPAR), e foi conduzido em colaboração com Gabriela do Nascimento Herrera e Angélica Maria Penteado Dias, ambas pesquisadoras da UFSCar
