9 de maio de 2018

Testando o Merlin para identificar aves de rapina

Ontem resolvi testar o Merlin para identificar aves de rapina.
Para quem não conhece, o Merlin é um aplicativo desenvolvido pelo laboratório de Ornitologia da Cornell University, é gratuito e está disponível para sistemas iOS e Android.

O aplicativo promete realizar mágicas na identificação de aves. Possui um sistema que consegue identificar as aves a partir de fotos (Merlin Foto ID) usando poderosos algoritmos de visão computacional e tecnologia de aprendizagem profunda.

O aplicativo parece ser muito bom, mas será que ele consegue identificar corretamente nossas aves de rapina, incluindo aquelas de identificação mais complexa?

Vamos aos testes...


Metodologia

Testei a capacidade de identificação do Merlin em quatro diferentes níveis de dificuldade, de fotos mais fáceis para aquelas extremamente difíceis.

Usei 25 fotos de aves de rapina para cada nível. Baixei o pacote “Aves do Brasil - região sudeste” e só usei fotos de espécies com ocorrência na região sudeste.

Quanto aos níveis de dificuldade, classifiquei assim:

1º Nível (Fácil) – Fotos de boa qualidade de espécies comuns e de fácil identificação. Optei por fotos de aves em posições favoráveis (em voo ou pousada), bem iluminadas, focadas e sem galhos ou folhas escondendo parte da ave.

2º Nível (Moderado) - Fotos de boa qualidade de espécies de identificação mais confusa. Aqui incluiu aqueles rapinantes frequentemente envolvidos em erros de identificação no Wikiaves e Facebook, como os jovens de Urubitinga, Buteo, Geranoaetus, Micrastur, Accipiter e alguns morfo escuros.

3º Nível (Difícil) - Fotos de má qualidade ou em posição desfavorável de espécies comuns. Aqui incluiu aquelas fotos distantes, desfocadas, granuladas, ou de indivíduos escondidos entre a vegetação. Resumindo: fotos horríveis, mas ainda identificáveis.

4º Nível (Hardcore) – Fotos bem complexas e algumas “pegadinhas” como, por exemplo, o gavião-de-cabeça-cinza Leptodon cayanensis com plumagem mimética do S. ornatus; falcão-de-coleira Falco femoralis com coloração adventícia ocasionada por cinzas de uma queimada de cana, entre outras. Também incluiu fotos extremamente ruins de espécies confundíveis. Apesar da má qualidade, todas são identificáveis por especialistas.

Para fins de padronização, em todas as solicitações de identificação informei a localidade “Rio de Janeiro/RJ” e a data “01/01/2018”, e por motivos óbvios, evitei usar fotos do site Macaulay Library (que é a base de dados usada pelo aplicativo).


Resultados

Nos testes do nível 1 (fácil) o Merlin foi espetacular, acertou 100% das identificações! Até a foto de um mocho-dos-banhados Asio flammeus em voo não foi suficiente para enganar o poderoso aplicativo da Cornell.

No nível 2 (moderado), o Merlin acertou 80% das identificações (errou 5 das 25 fotos). O aplicativo se saiu muito bem na identificação de muitas fotos difíceis. Tentei enganar o aplicativo com duas fotos do gavião-urubu Buteo albonotatus (uma em voo e outra pousada), mas ele conseguiu identificar tranquilamente. Também conseguiu distinguir um gavião-pombo-grande Pseudastur polionotus do A. lacernulatus e um morfo escuro de Buteo brachyurus.

Por outro lado, o Merlin se enganou com a foto de um caburé Glaucidium brasilianum (ele sugeriu G. minutissimum), errou um gavião-preto Urubitinga urubitinga jovem (sugeriu Parabuteo unicinctus), errou um gavião-asa-de-telha Parabuteo unicinctus jovem (sugeriu Urubitinga urubitinga) e errou um falcão-de-peito-laranja Falco deiroleucus jovem (sugeriu F. peregrinus).

Nos testes do nível 3 (difícil), o Merlin acertou 68% das identificações, ou seja, errou 8 ase 25 fotos. Dentre os erros, o aplicativo se confundiu na foto de um gavião-carijó Rupornis magnirostris em posição estranha, prestes a alçar voo (ele sugeriu um bacurau, C. acutipennis, rsrs). Também se enganou em fotos de jovens pousados de G. albicaudatus, P. unicinctus, H. meridionalis e G. melanoleucus. Outra foto ruim de um Rupornis magnirostris em voo ele não teve sugestões (Atitude nobre, se não sabe é melhor não sugerir né? rsrsrs).

Alguns erros e acertos do Merlin Foto ID nos testes do nível 3 (difícil).
Quantos aos acertos, fiquei impressionado em ver o aplicativo acertando ID de fotos horríveis de alguns gaviões em voo. Aliás, quase todos os acertos desse nível foram de rapinantes em voo.

No nível 4 (Hardcore), que contém fotos complicadas até para muitos ornitólogos, o Merlin teve uma taxa de acertos de 64% das identificações (errou 9 das 25 fotos).

A maioria das fotos complexas que selecionei, o Merlin errou. Dentre os erros, consegui enganá-lo com a foto do Leptodon com plumagem mimética do Spizaetus ornatus (aplicativo sugeriu o S. ornatus), ele errou um gavião-de-rabo-branco Geranoaetus albicaudatus morfo ruivo (sugeriu Buteo brachyurus), errou um Leptodon cayanensis jovem de costas e distante (sugeriu Rupornis magnirostris), errou o Falco femoralis sujo de cinzas (sugeriu Accipiter poliogaster).

Por outro lado, o aplicativo acertou a ID de fotos horríveis de outros indivíduos complicados. Um Accipiter poliogaster jovem, por exemplo, que vi no Facebook várias pessoas identificando erronaeamente como S. ornatus, o Merlin conseguiu acertar. Um Buteo swainsoni em voo, desfocado, de longe, o Merlin também acertou. Outra de um Leptodon cayanensis jovem, forma clara, (que parece muito um Spizaetus melanoleucus), o aplicativo também acertou.

Alguns erros e acertos do Merlin Foto ID nos testes do nível 4 (Hardcore).
Conclusões

O Merlin é realmente um aplicativo poderoso na identificação de aves. Fiquei impressionado em ver o aplicativo identificando muitas fotos difíceis. Também me surpreendi ao descobrir que o sistema de identificação funciona perfeitamente off-line.

O Merlin é quase como um “amigo ornitólogo”, capaz de apontar a espécie correta na maioria dos casos, especialmente em fotos boas e de espécies de aparência inconfundível. Mesmo quando erra uma ID, oferece uma lista de sugestões de espécies (onde geralmente contém a espécie correta).

Pode ser uma ferramenta muito útil para fotógrafos e observadores de aves, principalmente iniciantes. Uma “mão na roda” para ajudar o pessoal na hora de identificar uma ave de rapina.

Mas como todos e tudo, não é perfeito, em fotos de espécies mais complexas ou fotos muito ruins a taxa de acertos cai consideravelmente. Nos meus testes o aplicativo teve dificuldades em distinguir alguns jovens gaviões (ex. Urubitinga urubitinga, Parabuteo unicinctus) pousados e algumas espécies com variações de plumagens incomuns. Por isso, sempre que tiver dúvidas procure a opinião de um especialista (ou de outro especialista rsrs).


Obs: O Merlin está em versão beta, a tendência é que melhore cada vez mais.

5 comentários:

  1. Muito bom saber a opinião de outras pessoas, eu particularmente gostei bastante e tem me ajudado muito em campo!

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  2. Para observadores de aves de fins de semana, que não são biólogos ou especialistas, como eu, esta ferramenta é de uma utilidade incrível, acertando a maioria das fotos. Mas como todo programa, tem espaço sempre, para melhorar. Recomendo o seu uso. Abraços. Ronaldo Rodrigues de Moraes

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  3. Muito legal e importante o seu relato. Obrigado por contribuir. Abraços.

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  4. Massa demais o teste, Willian! Não sei se alteraria os resultados do seu experimento (me parece que não), mas é bom mencionar que as espécies testadas devem ter ocorrência na localidade e data usadas (Rio de Janeiro/RJ 01/01/2018), pois essa informação é utilizada pelo app pra filtrar os resultados do Foto ID de acordo com os dados de abundância do eBird. Abraços!

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  5. Bacana e oportuna sua avaliação Willian! Abraços

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