Des chercheurs entraînent un chien robot à lutter contre les fourmis de feu invasives

Une équipe de recherche multidisciplinaire basée en Chine et au Brésil a utilisé un robot ressemblant à un chien et l’IA pour créer une nouvelle façon de trouver des nids de fourmis de feu. Publié dans la revue Science de la lutte antiparasitairel’étude met en évidence comment un robot « CyberDog » intégré à un modèle d’IA peut automatiser l’identification et le contrôle des fourmis de feu rouges importées (RIFA), un ravageur destructeur à l’échelle mondiale.

Les tests sur le terrain réalisés par les chercheurs révèlent que le système robotisé peut surpasser de manière significative les inspecteurs humains, en identifiant trois fois plus de nids de RIFA avec une plus grande précision. Eduardo Fox, chercheur postdoctoral à l’Université d’État de Goiás au Brésil, et auteur correspondant de l’étude, a expliqué la motivation derrière cette approche de gestion des nuisibles.

« Les nids de fourmis de feu sont difficiles à identifier et à confirmer sur le terrain pour le personnel non formé, et la recherche sur de vastes zones peut prendre du temps et être épuisante sous le soleil brûlant. Un robot pourrait localiser automatiquement les nids sans nécessiter de personnes spécialement formées et fonctionner à différents moments de la journée, quelles que soient les conditions de température », a déclaré Fox.

Contrôler une espèce envahissante

Le RIFA est l’un des ravageurs les plus destructeurs au monde. Introduit accidentellement aux États-Unis dans les années 1930, il s’est depuis répandu comme organisme invasif dans de nombreuses régions, notamment en Chine, au Japon et en Europe, provoquant d’importants dégâts environnementaux et des pertes économiques.

En parlant de l’importance de détecter les nids de RIFA, Fox a noté : « Les RIFA prolifèrent rapidement dans les zones établies, déplaçant la faune et la flore locales en surclassant et en éliminant les espèces sensibles. Les petits vertébrés, comme les oiseaux et les reptiles, sont particulièrement vulnérables. De plus, les RIFA sont associés à d’importants ravageurs agricoles comme les cochenilles et peuvent endommager certaines plantes, les exposant ainsi à des agents pathogènes. »

Les approches conventionnelles de contrôle des populations de RIFA impliquent l’utilisation de pesticides, au risque de nuire aux écosystèmes locaux. Pour mettre en œuvre des stratégies de contrôle efficaces et ciblées de la RIFA qui minimisent les dommages causés aux espèces indigènes, une surveillance étendue des populations est essentielle.

Dresser le chien

L’équipe a utilisé le robot CyberDog de Xiaomi, en l’intégrant à un modèle d’apprentissage automatique formé sur un ensemble de données complet de plus de 1 100 images de nids RIFA. Cette approche a permis d’obtenir un taux de précision de détection des nids supérieur à 90 %.

Les chercheurs ont mené des tests rigoureux sur le terrain pour mesurer l’efficacité du système. Le CyberDog a été programmé pour appuyer sur le nid avec sa patte avant : lorsqu’un monticule de fourmis de feu est dérangé, les ouvrières se précipitent hors des fissures et des ouvertures en affichant un comportement agressif. Selon les chercheurs, cela est essentiel pour diagnostiquer les monticules actifs des nids abandonnés et pour éviter les faux positifs avec les monticules habités par d’autres espèces.

Hualong Qiu, chercheur à l’Académie forestière du Guangdong en Chine et auteur correspondant de l’étude, a expliqué : « Un groupe d’étudiants a reçu une formation standard officielle pour les inspecteurs de quarantaine et a été chargé de localiser des nids de fourmis de feu dans un champ ouvert. Par la suite, le robot formé à l’IA a été mis au défi sur le même terrain et les performances des étudiants et du robot ont été comparées. »

Malgré les résultats prometteurs, les chercheurs reconnaissent plusieurs défis dans la mise à l’échelle de la technologie.

« Les principales limites à l’utilisation des robots sont l’autonomie de leur batterie, qui dure environ 30 minutes, et le coût élevé de l’acquisition de modèles plus agiles et plus efficaces », a noté Zheng Yan, chercheur à l’Université de Lanzhou en Chine et auteur correspondant de l’étude.

« Actuellement, il est encore plus coûteux d’utiliser le système robotisé que l’approche traditionnelle, mais nous pensons que les coûts de production peuvent s’optimiser avec le temps », a-t-il déclaré.

Les résultats de l’étude pourraient avoir un impact significatif sur les politiques de lutte antiparasitaire et sur la sensibilisation du public.

« En plus d’être des machines polyvalentes pour se déplacer dans les environnements urbains, les chiens robots attirent beaucoup l’attention du public. Les fourmis de feu représentent une menace sérieuse en Chine, mais la plupart des gens ne sont pas conscients des dangers que représentent les nids de fourmis de feu envahissants dans les espaces publics. Par conséquent, les observations de robots traquant les nids de fourmis de feu sont susceptibles de captiver le public et de le sensibiliser à la présence de fourmis de feu », a déclaré Yan.

Fourni par la Société de l’industrie chimique