Inteligencia artificial para comprender los actos de las arañas

¿Cómo criaturas cuyos cerebros tienen una fracción ínfima del tamaño del cerebro humano son capaces de crear estructuras tan complejas y con tanta precisión geométrica como son las telarañas?

Las arañas que tejen telarañas son capaces incluso de hacerlo a oscuras, valiéndose solo de su sentido del tacto. Esta formidable destreza, que las sitúa como los únicos animales no humanos con conocimientos de arquitectura o ingeniería avanzados, han fascinado al ser humano desde siempre.

Unos científicos han recurrido ahora a la inteligencia artificial para analizar cada acto realizado por unas arañas durante su proceso de construir una telaraña. El estudio es el primero que documenta paso a paso esta fascinante labor técnica ejecutada por las arañas.

La investigación la ha realizado un equipo que incluye, entre otros, a Andrew Gordus y Abel Corver, ambos de la Universidad Johns Hopkins en Estados Unidos.

Gordus y sus colegas emplearon cámaras capaces de visión nocturna para grabar todos los actos de las arañas, ya fuese de día o de noche, mientras construían sus telarañas. Mediante algoritmos de inteligencia artificial, los movimientos efectuados por cada una de las ocho patas de las arañas fueron rastreados y analizados.

El primer paso para entender cómo los cerebros minúsculos de estos animales les bastan para diseñar y ejecutar sus proyectos de construcción de alto nivel, es documentar y analizar sistemáticamente los comportamientos y las habilidades motoras involucradas, algo que hasta ahora nunca se había hecho, mayormente debido a los desafíos de captar y registrar con todo detalle cada movimiento de las arañas.

A fin de superar el desafío de la ingente tarea, los autores del estudio entrenaron un software de visión artificial con inteligencia artificial para que fuese capaz de detectar la postura de la araña, fotograma a fotograma. Esto permitió que la colosal labor se realizase de manera automática en vez de manualmente.

El equipo de la Universidad Johns Hopkins ha examinado minuciosamente cómo construyen las arañas sus telarañas. Para conseguirlo, ha empleado inteligencia artificial así como cámaras con visión nocturna. Gracias a ello, ha sido posible rastrear y registrar cada movimiento de cada una de las ocho patas de cada individuo mientras trabajaba en la construcción de su telaraña. (Imagen: Johns Hopkins University)

El exhaustivo análisis revela que los comportamientos de confección de telarañas son bastante similares entre las arañas del tipo investigado, hasta el punto de que los investigadores fueron capaces de predecir la parte de la telaraña en la que estaba trabajando una araña con solo ver la posición de una pata.

Tal como Gordus destaca, aunque la estructura final de cada telaraña sea un poco diferente, las reglas que se utilizan para la construcción de todas ellas son las mismas. "Todas estas arañas utilizan las mismas reglas, lo que confirma que las reglas están codificadas en sus cerebros", argumenta Gordus.

El siguiente paso en esta línea de investigación será averiguar cómo se codifican esas reglas en las neuronas.

El estudio se titula “Distinct movement patterns generate stages of spider web building”. Y se ha publicado en la revista académica Current Biology. (Fuente: NCYT de Amazings)