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La IA conductual está haciendo que la visión por ordenador sea más impactante

Acompáñanos en la conferencia magistral de David Scott en YOLO Vision 2024 sobre el análisis del comportamiento impulsado por la IA y sus aplicaciones en el mundo real en sectores como la ganadería.

Durante muchos años, las innovaciones en visión por ordenador se han centrado en tareas como la detección de objetos: identificar objetos como un perro o un coche en imágenes y vídeos. Estos enfoques han permitido aplicaciones en áreas como los vehículos autónomos, la fabricación y la asistencia sanitaria. 

Sin embargo, estas tareas suelen centrarse sólo en identificar qué es un objeto. ¿Y si los sistemas de IA de Visión pudieran ir un paso más allá? Por ejemplo, en lugar de limitarse a detectar un perro, digamos que podrían entender que el perro persigue una pelota o que un coche frena de repente porque está cruzando un peatón. Este paso del reconocimiento básico a la comprensión contextual representa un cambio importante hacia una IA de comportamiento más inteligente y consciente del contexto.

En YOLO Vision 2024 (YV24), el evento híbrido anual de Ultralyticsque celebra los avances en IA de Visión, el concepto de análisis del comportamiento impulsado por IA ocupó un lugar central durante una interesante charla de David Scott, director general de The Main Branch.

En su charla, David exploró la transición de las tareas básicas de visión por ordenador al seguimiento del comportamiento. Con más de 25 años de experiencia en la creación de aplicaciones tecnológicas de vanguardia, mostró el impacto de este salto. Destacó cómo la descodificación de patrones y comportamientos está remodelando sectores como la agricultura y el bienestar animal.

En este artículo, repasaremos los aspectos más destacados de la charla de David y exploraremos cómo el seguimiento del comportamiento hace que la IA sea más práctica. 

Comprender los retos de la adopción de la IA

David Scott comenzó su discurso con un audaz golpe de realidad y dijo: "Un colega mío dice a menudo: 'La ciencia no vende', lo que nos ofende a muchos de los aquí presentes porque nos gusta mucho la ciencia. La IA es genial, ¿por qué no la compraría la gente? Pero la realidad es que la gente no quiere comprarla sólo porque nosotros pensemos que es genial; necesita una razón para comprarla".

Continuó explicando que en su empresa, The Main Branch, siempre se centran en resolver problemas reales con la IA, no sólo en mostrar sus capacidades. Muchos clientes vienen queriendo hablar de cómo pueden utilizar la IA en general, pero él lo ve como un enfoque retrógrado: es como tener una solución sin un problema. En lugar de eso, trabajan con clientes que les plantean problemas concretos para poder crear soluciones de IA que realmente marquen la diferencia.

Figura 1. David Scott en el escenario de YV24.

David también compartió que su trabajo a menudo va más allá del mero reconocimiento de objetos en una escena. Detectar lo que hay es sólo el primer paso. El valor real viene de averiguar qué hacer con esa información y hacerla útil dentro de la cadena de valor más amplia. 

Tecnología de seguimiento del comportamiento: la clave para una IA procesable

Un paso vital para que la IA sea realmente útil es ir más allá de las tareas básicas de visión por ordenador, como la detección de objetos, y utilizar esos conocimientos para el seguimiento del comportamiento. David destacó que la IA conductual se centra en comprender acciones y patrones, no sólo en identificar objetos. Esto hace que la IA sea capaz de reconocer sucesos significativos y proporcionar perspectivas procesables.

Puso el ejemplo de un animal que se revuelca por el suelo, lo que podría indicar una enfermedad. Aunque las personas no pueden vigilar a un animal las 24 horas del día, sí pueden hacerlo los sistemas de vigilancia basados en IA con capacidad de seguimiento del comportamiento. Estas soluciones pueden vigilar objetos continuamente, detectar comportamientos específicos, enviar una alerta y permitir una acción oportuna. Esto convierte los datos brutos en algo práctico y valioso.

David también demostró que este enfoque hace que la IA no sólo sea interesante, sino realmente impactante. Al abordar problemas reales, como controlar los comportamientos y actuar en consecuencia, el seguimiento del comportamiento puede convertirse en una parte fundamental de las soluciones eficaces de IA en diversos sectores.

Dar vida a la IA conductual

A continuación, David Scott ilustró cómo Ultralytics YOLOv8un modelo de visión por ordenador, supuso un gran avance para los proyectos de seguimiento del comportamiento de su equipo. Les proporcionó una base sólida para detectar, clasificar y rastrear objetos. Su equipo también fue un paso más allá y entrenó a medida a YOLOv8 para que se centrara en el seguimiento de comportamientos a lo largo del tiempo, haciéndolo más práctico y útil para situaciones del mundo real.

Curiosamente, con el lanzamiento de Ultralytics YOLO11las soluciones como las creadas por The Main Branch pueden ser aún más fiables y precisas. Este último modelo ofrece características como una mayor precisión y un procesamiento más rápido que mejoran su capacidad para rastrear comportamientos. Hablaremos de esto con más detalle después de comprender mejor las aplicaciones para las que puede utilizarse la IA del comportamiento.

A continuación, vamos a explorar las soluciones de las que habló David y cómo se utiliza la tecnología de seguimiento del comportamiento en aplicaciones del mundo real para resolver retos cotidianos y tener un impacto significativo.

HerdSense con análisis de comportamiento basado en IA

En primer lugar, David compartió un emocionante reto que afrontaron con un proyecto llamado HerdSense, que consistía en controlar la salud de miles de vacas en un cebadero masivo. El objetivo era seguir el comportamiento de cada vaca para identificar posibles problemas de salud. Esto significaba vigilar a decenas de miles de animales al mismo tiempo, y no era una tarea sencilla.

Fig. 2. HerdSense se centró en la supervisión e identificación de vacas mediante IA conductual.

Para empezar a resolver el problema de identificar a cada vaca y seguir sus comportamientos, el equipo de David organizó un taller de dos días para esbozar todos los posibles comportamientos que necesitaban controlar. Identificaron más de 200 comportamientos en total.

Cada uno de los 200 comportamientos dependía de poder reconocer con precisión a las vacas individuales, ya que todos los datos tenían que estar vinculados a animales concretos. Una de las principales preocupaciones era seguir a las vacas cuando se agrupaban en manadas, lo que dificultaba ver a cada animal. 

El equipo de David desarrolló un sistema de visión por ordenador para garantizar la identificación sistemática de cada vaca, incluso en situaciones complicadas. Pudieron confirmar que siempre se asignaría la misma identificación a la misma vaca, aunque desapareciera de la vista, se mezclara con otras o reapareciera más tarde.

Control de la salud de los caballos mediante visión por ordenador

A continuación, David presentó otro proyecto fascinante en el que aplicaron técnicas similares de seguimiento del comportamiento para controlar a los caballos. En este proyecto, el equipo de David no necesitó hacer un seguimiento tan exhaustivo de los caballos como hicieron con las vacas. En su lugar, se centraron en comportamientos específicos y siguieron detalles como las pautas alimentarias y los niveles generales de actividad para detectar precozmente cualquier problema de salud. Identificar pequeños cambios de comportamiento podría conducir a intervenciones más rápidas para proporcionar mejores cuidados y prevenir problemas antes de que se agraven.

Fig. 3. Monitorización de caballos con ayuda de la IA conductual.

Por qué la IA conductual no es tan sencilla como parece

David también habló de la complejidad del seguimiento del comportamiento mediante un ejemplo intrigante. Mientras investigaba formas de mejorar el análisis del comportamiento, su equipo se topó con una empresa que afirmaba detectar robos en tiendas analizando posturas específicas, como la de alguien con la mano en el bolsillo. Al principio, parecía una idea inteligente: ciertos movimientos podrían sugerir un comportamiento sospechoso, ¿no?

Fig. 4. Comprender los retos de la tecnología de seguimiento del comportamiento.

Sin embargo, cuando David exploró más a fondo, se dio cuenta de las limitaciones de este método. Una sola pose, como una mano en el bolsillo, no significa necesariamente que alguien esté robando. Podría indicar simplemente que están relajados, pensando o incluso que tienen frío. El problema de centrarse en poses aisladas es que ignora el contexto más amplio. El comportamiento no es una sola acción, sino un patrón de acciones a lo largo del tiempo, moldeado por el contexto y la intención.

David destacó que el verdadero seguimiento del comportamiento es mucho más complejo y requiere un enfoque holístico. Se trata de analizar secuencias de acciones y comprender lo que significan en un contexto más amplio. Aunque el sector de la IA está avanzando, señaló que aún queda trabajo por hacer para que el seguimiento del comportamiento proporcione información significativa y precisa.

Crear modelos de IA de visión más inteligentes que comprendan las acciones

Posteriormente, David llevó al público entre bastidores para mostrarles cómo su equipo construyó una solución de visión por ordenador para controlar la salud de las vacas con la ayuda de YOLOv8, y sus capacidades de estimación de la postura.

Empezaron creando un conjunto de datos personalizado para la estimación de la pose de una vaca, aumentando el número estándar de puntos clave de 17 a 145 para que el modelo analizara mejor el movimiento. A continuación, entrenaron el modelo con un enorme conjunto de datos de más de 2 millones de imágenes y 110 millones de ejemplos de comportamiento. 

Utilizando una infraestructura de hardware avanzada, el equipo de David pudo entrenar el modelo en sólo dos días, en lugar de las semanas que habría tardado con un hardware convencional. A continuación, el modelo entrenado se integró con un rastreador de comportamiento personalizado que analizaba varios fotogramas de vídeo simultáneamente para detectar patrones en las acciones de las vacas.

El resultado fue una solución basada en IA que puede detectar y seguir ocho comportamientos diferentes de las vacas, como comer, beber y tumbarse, para detectar pequeños cambios de comportamiento que podrían indicar problemas de salud. Esto permite a los ganaderos actuar con rapidez y mejora la gestión del rebaño.

El camino por recorrer para la IA conductual

David concluyó su charla compartiendo una importante lección con el público: "Si no le das a la IA espacio para fracasar, te estás abocando al fracaso porque, al fin y al cabo, es estadística". Señaló que la IA, a pesar de sus puntos fuertes, no es perfecta. Es una herramienta que aprende de patrones, y siempre habrá ocasiones en que no haga las cosas bien. En lugar de temer esos errores, la clave está en construir sistemas que puedan manejarlos y seguir mejorando con el tiempo.

Esto también es cierto cuando se trata de los propios modelos de visión por ordenador. Por ejemplo, Ultralytics YOLO11 , la última versión de los modelos Ultralytics YOLO , se ha construido teniendo en cuenta la necesidad de llevar las cosas al siguiente nivel en comparación con YOLOv8. 

Fig 5. Tareas de visión artificial soportadas por YOLO11.

En concreto, YOLO11 ofrece un mejor rendimiento, especialmente en aplicaciones en tiempo real en las que la precisión es clave, como la agricultura y la sanidad. Con sus funciones avanzadas, YOLO11 está redefiniendo la forma en que las industrias utilizan la IA, proporcionando conocimientos innovadores en tiempo real y ayudándoles a afrontar los retos con mayor eficacia.

Puntos clave

El discurso de David en YV24 fue un recordatorio de que la IA es algo más que una innovación genial: es una poderosa herramienta para resolver problemas reales y mejorar nuestra forma de vivir y trabajar. Al centrarse en el comportamiento, la IA ya está teniendo un impacto en áreas como el seguimiento de la salud animal y el reconocimiento de patrones significativos en las acciones cotidianas. 

El potencial de la IA conductual es apasionante, y sólo estamos al principio. Al transformar los datos brutos en información procesable, la IA conductual pasa de la supervisión pasiva a la resolución activa de problemas. A medida que se desarrolla, la IA conductual está llamada a impulsar decisiones más inteligentes, agilizar procesos y aportar mejoras significativas a nuestras vidas.

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