La biodiversidad global está experimentando cambios sin precedentes, y el estudio del comportamiento animal es crucial para entender estos procesos y diseñar estrategias de conservación. Tradicionalmente, la recolección de datos ha sido manual, laboriosa y, a veces, invasiva. La visión por computadora emerge como una tecnología transformadora que permite automatizar el monitoreo, la identificación y el análisis del comportamiento animal a una escala y precisión antes imposibles.
Este curso está diseñado para biólogos, ecólogos, científicos de datos e ingenieros que deseen integrar herramientas de inteligencia artificial y visión por computadora en sus investigaciones o proyectos aplicados. A través de un enfoque teórico-práctico, exploraremos cómo los algoritmos pueden "ver" y entender imágenes y videos de la vida silvestre, generando conjuntos de información valiosos para la ciencia y la conservación.
Capacitar a los participantes en el uso de técnicas fundamentales y avanzadas de visión por computadora, para desarrollar soluciones que resuelvan problemas concretos en el estudio de la biodiversidad y el comportamiento animal, desde la identificación automática de especies hasta el análisis cuantitativo de patrones de conducta.
Al finalizar el curso, el participante será capaz de:
Comprender los conceptos fundamentales del flujo de trabajo en visión por computadora aplicado a datos ecológicos (imágenes y video).
Implementar técnicas de preprocesamiento y aumento de datos para adaptar conjuntos de datos biológicos (fuera de contexto, desbalanceados, con ruido).
Aplicar modelos de detección de objetos (YOLO, Faster R-CNN) para localizar y contar individuos en imágenes y video.
Utilizar modelos de clasificación de imágenes y segmentación semántica para la identificación automática de especies.
Implementar técnicas de seguimiento de múltiples objetos (MOT) para analizar trayectorias y comportamientos individuales en video.
Extraer métricas cuantitativas de comportamiento (distancias, interacciones, patrones de movimiento) a partir de los datos procesados.
Sesiones Teóricas: Exposiciones conceptuales sobre algoritmos, arquitecturas y buenas prácticas.
Sesiones Prácticas (Laboratorio):
Uso de entornos locales con Jupyter Notebooks.
Implementación de código en Python utilizando librerías como OpenCV, TensorFlow/PyTorch
Análisis de conjuntos de datos públicos (ej: Snapshot Serengeti, iNaturalist, Arctic Animal Dataset).
Conocimientos de Programación: Competencia básica en manejo de librerías, estructuras de datos, funciones.
Entrega de cuadernos de laboratorio con ejercicios completados (40%).
Presentación final de un proyecto aplicado a un caso de estudio (60%).
Módulo 1: Introducción al Ecosistema de la Visión por Computadora en Ecología
Panorama histórico y estado del arte.
Casos de éxito: monitoreo de cámaras trampa, censos aéreos/drones, análisis de video en laboratorio y campo.
Ética y buenas prácticas: impacto en los animales, sesgo en los datos, uso responsable de la IA.
Módulo 2: Fundamentos de Procesamiento de Imágenes con OpenCV
Lectura, escritura y transformaciones básicas de imágenes/video.
Espacios de color, filtros (suavizado, detección de bordes).
Segmentación tradicional: thresholding, detección de contornos.
Extracción de características (SIFT, ORB).
Módulo 3: Curso Acelerado de Deep Learning para Visión
Redes Neuronales Convolucionales (CNN): conceptos fundamentales.
Entrenamiento, validación y prueba. Transfer learning.
Frameworks: introducción a TensorFlow/Keras o PyTorch.
Módulo 4: Clasificación y Detección de Especies
Clasificación de imágenes: entrenamiento de un modelo para identificar especies.
Detección de objetos: Fundamentos de YOLO y Faster R-CNN.
Aplicación: Conteo automático de individuos en cámaras trampa.
Módulo 5: Proyecto Integrador y Temas Avanzados
Diseño de un pipeline completo para un problema específico.
Trabajo con datos reales: limpieza, anotación (uso de Roboflow, CVAT) y entrenamiento.
Despliegue de modelos