22 avril 2025

En 2020, le biologiste marin de renommée mondiale, David Gruber, professeur présidentiel de biologie et de sciences de l’environnement au Baruch College et à l’Université de la ville de New York, et un explorateur National Geographic, a fondé le projet Cetacean Translation Initiative (CETI). Le nom est un hommage à l’Institut SETI, qui se consacre à l’exploration et à la compréhension des origines de notre univers. Après des années de combinaison avec succès de la robotique et de la technologie pour étudier la biologie marine, le professeur Gruber a été inspiré par le travail du Dr Roger Payne pour former CETI dans le but de comprendre les systèmes linguistiques acoustiques des spermatozoïdes.

À la fin des années 1960, les recherches du Dr Payne sur les chansons des baleines ont stimulé le mouvement «sauver les baleines», empêchant finalement l’extinction de plusieurs populations de baleines. Le professeur Gruber s’est rendu compte que si les gens étaient inspirés simplement en sachant que les baleines communiquent entre elles, l’impact de savoir de quoi ils communiquaient pourraient être monumentaux pour la conservation. En utilisant le financement du prix audacieux TED, le projet à but non lucratif CETI a collecté des données sur la communication des spermatozoïdes de leurs navires de recherche au large des côtes de la Dominique.

Pour que le projet réussisse, le professeur Gruber a collaboré avec des chercheurs du monde entier. Le soutien est le soutien fourni par les chercheurs de plusieurs départements de robotique au sein de l’Université de Harvard. Le professeur Gruber a eu une relation de travail étroite avec le professeur Robert Wood, directeur du laboratoire de microrobotiques de Harvard, depuis de nombreuses années. L’équipe a inventé plusieurs systèmes robotiques sans pilote uniques pour l’étude maritime. Pour CETI, différentes équipes de Harvard ont développé des systèmes d’enregistrement uniques basés sur l’IA qui aident l’organisation à développer une sorte de système de décodage pour les sons de baleine.

Cependant, trouver un moyen de savoir précisément où et quand enregistrer une baleine est un processus opportun et coûteux. Dans une nouvelle collaboration, une équipe de chercheurs de la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (Seas), dirigée par le professeur adjoint d’informatique Stephanie Gil, a rejoint le projet CETI. Sushmita Bhattacharya, l’un des chercheurs travaillant avec le professeur Gil, a expliqué que l’équipe actuelle du CETI a fait d’énormes mesures dans le développement d’un modèle qui analyse les comportements de baleine basés sur les communications acoustiques. Pour recueillir les données pour l’analyse, Project CETI doit envoyer un drone avec des dispositifs d’enregistrement hautement réglés pour rencontrer la baleine au moment exact où il fait surface. Si le drone n’est pas au bon endroit au bon moment, l’équipe rate leur fenêtre d’opportunité et peut avoir besoin d’attendre une heure avant un autre opportunité.

«Notre objectif», dit Sushmita, «consiste à trouver une solution pour automatiser la collecte de données audiovisuelles qui facilite notre compréhension du langage des baleines et des interactions physiques, et réduit également les excursions en bateau à forte intensité de temps et d’efforts.» Les baleines étudiées par CETI ont des étiquettes qui permettent aux équipes de surveiller leurs emplacements, mais pas assez pour que les chercheurs sachent quand et où les baleines feront surface pour la collecte de données. L’environnement acoustique de l’eau, explique un doctorant dans l’équipe Ninad Jadhav, interfère en outre avec une prédiction précise de l’emplacement.

Pour relever ces défis, le professeur Gil, Sushmita et Ninad ont déployé un drone Splash Splash 4 imperméable pour créer un algorithme prédictif amélioré AI pour quand et où une baleine ferait surface. Le projet a abouti à ce que l’équipe a appelé les véhicules autonomes pour le suivi des baleines et le rendez-vous par le cadre de télédétection (Avatars). Avatars fonctionne en utilisant un drone pour observer les modèles d’onde par rapport aux signaux des balises de baleine. Le drone mesure les informations de phase, la position des pics d’onde et les compare à l’emplacement de l’étiquette de la baleine. L’ordinateur AI du drone peut alors prédire où et quand une baleine s’affiche, vole de manière autonome vers cet endroit et collecter les données visuelles et audio souhaitées.

Le professeur Gil et son équipe ont découvert qu’en utilisant deux drones avec le cadre Avatars, positionnés dans un rayon de 1 000 mètres, ils ont réussi à prédire exactement où et quand une baleine ferait surface 80% du temps. De plus, le système de drones Avatars a pu prédire correctement le refont de la surface des baleines sans étiquettes 69% du temps. Le professeur Gil reconnaît qu’il reste encore plus à faire pour perfectionner le système, mais le programme Avatars Drone ouvre de grandes possibilités pour les chercheurs qui étudient les baleines et les écosystèmes marins. Alors que Ceti et ses collaborateurs continuent d’affiner ces technologies révolutionnaires, le rêve de vraiment comprendre et protéger l’une des espèces de baleines vulnérables de la Terre se rapproche de la réalité.

Précédents du drone: