Experiencias en la predicción de presencia de medusas · STARJELLY está basado en un modelo...

16
Experiencias en la predicción de presencia de medusas Vicente Gómez Desarrollo de negocio e Innovación Ingeniería AQUALOGY

Transcript of Experiencias en la predicción de presencia de medusas · STARJELLY está basado en un modelo...

Page 1: Experiencias en la predicción de presencia de medusas · STARJELLY está basado en un modelo computacional que trabaja con patrones de reconocimiento no lineales destinados a la

Experiencias en la predicción de

presencia de medusas

Vicente Gómez

Desarrollo de negocio e Innovación

Ingeniería AQUALOGY

Page 2: Experiencias en la predicción de presencia de medusas · STARJELLY está basado en un modelo computacional que trabaja con patrones de reconocimiento no lineales destinados a la

¿Quiénes somos?

Portfolio de más de

100 soluciones

adaptables

Gestionamos más

de 2,000

instalaciones

Más de 10.000

profesionales

Actividad en más de

20 países

Adaptación a las

necesidades del cliente

14 millones de

euros en inversión

I+D+i

Conocimiento

acumulado en 150

años

Page 3: Experiencias en la predicción de presencia de medusas · STARJELLY está basado en un modelo computacional que trabaja con patrones de reconocimiento no lineales destinados a la

¿Dónde estamos?

Page 4: Experiencias en la predicción de presencia de medusas · STARJELLY está basado en un modelo computacional que trabaja con patrones de reconocimiento no lineales destinados a la

Nuestros servicios en ámbito costero

Plataforma de

Información al público

en tiempo real Seguimiento y

vigilancia calidad de

las playas

Alerta y previsión

de la calidad de las

aguas baño

COWAMA Gestión

avanzada de

drenaje

urbano

Sistema de alerta

de probabilidad de

aparición de

medusas

Sistemas de

Gestión y

acreditaciones

Suministro y gestión

de duchas/lavapiés

con telemetría

Divulgación y

educación

ambiental

Perfil de playa

con uso de

modelización

Analíticas

microbiológicas de

resultados rápidos

Protocolos de

actuación

Monitorización on

line de la calidad

Page 5: Experiencias en la predicción de presencia de medusas · STARJELLY está basado en un modelo computacional que trabaja con patrones de reconocimiento no lineales destinados a la

¿Por qué las medusas?

• En aumento (con alta probabilidad)

• En aumento (con baja probabilidad)

• Disminuyen

• Estables

• Sin datos

Tendencia de poblaciones de medusas invasivas y nativas en el mundo*

* Fuente: University of British Columbia – 2012

TURISMO

ACUICULTURA

SOCIAL

INDUSTRIA

Page 6: Experiencias en la predicción de presencia de medusas · STARJELLY está basado en un modelo computacional que trabaja con patrones de reconocimiento no lineales destinados a la

Proyecto Starjelly

Los inicios

COWAMA

IBEACH

STARLAB

Interés y

recursos

Proyecto STARJELLY

2012 - 2014

iBeac

h J

o

r

d

i

Z

u

b

e

l

z

u

Page 7: Experiencias en la predicción de presencia de medusas · STARJELLY está basado en un modelo computacional que trabaja con patrones de reconocimiento no lineales destinados a la

Proyecto STARJELLY

El planteamiento

STARJELLY está basado en un modelo computacional que trabaja con

patrones de reconocimiento no lineales destinados a la captura de

interacciones físico – biológicas.

Variables como la morfología de la costa, la disponibilidad de alimento o

determinadas características de las masas de agua condicionan la

presencia de bancos de medusas en las zonas costeras.

2 PILOTOS:

Cartagena – Mar Menor Tarragona

Duración

Ago-Nov 2012 y

veranos 2013 y 2014

Ventana de

predicción

Entre 1 y 3 días

Playas

monitorizadas

16 ( 9 + 7 )

Page 8: Experiencias en la predicción de presencia de medusas · STARJELLY está basado en un modelo computacional que trabaja con patrones de reconocimiento no lineales destinados a la

Proyecto STARJELLY

El funcionamiento

Imágenes vía satélite

Predicciones meteo

Modelos de circulación

Ground Truth

DETECCIÓN y

PREDICCIÓN Medusa Sí/No (%)

Email

FTP

Otros

CL

IEN

TE

Morfología

costera

Corrientes

Temperatura

Clorofila

Salinidad

Page 9: Experiencias en la predicción de presencia de medusas · STARJELLY está basado en un modelo computacional que trabaja con patrones de reconocimiento no lineales destinados a la

Proyecto STARJELLY

Ground Truth

En la playa, el operario toma

fotografías con la cámara del smartphone

El operario completa el informe con las condiciones de la localización y los datos adicionales

que considere

El informe se guarda y se envía al servidor

a través de la aplicación

• Especie

• Densidad

• Localización

• Ausencia

• Presencia

Page 10: Experiencias en la predicción de presencia de medusas · STARJELLY está basado en un modelo computacional que trabaja con patrones de reconocimiento no lineales destinados a la

Proyecto STARJELLY

Resultados 2012 - Cartagena

Aug – Nov 2012 ( S: Success, SR: Success Rate, FP: False Positive, FPR: False Positive Rate, FN: False Negative,

FNR: False Negative Rate

Page 11: Experiencias en la predicción de presencia de medusas · STARJELLY está basado en un modelo computacional que trabaja con patrones de reconocimiento no lineales destinados a la

Proyecto STARJELLY

Resultados 2012 - Cartagena

Resultados dispares según la zona analizada

(SR 34% - 100%)

Tasa media de acierto (78%) no realista

Necesidad de mejorar el ground truth, entre otras

cosas, diferenciando especies

Necesidad de mayor resolución del modelo biológico (MERCATOR)

Necesidad de incorporar información de CHL con

mayor resolución

( ENVISAT 300m / MODIS o SENTINEL3

30m )

Necesidad de analizar zonas como el Mar Menor,

con características biológicas muy

concretas, de forma paralela

Page 12: Experiencias en la predicción de presencia de medusas · STARJELLY está basado en un modelo computacional que trabaja con patrones de reconocimiento no lineales destinados a la

Proyecto STARJELLY

Resultados 2013 - Tarragona PUESTO

DE CONTROL

TOTAL DÍAS

ANALIZADOS

PRESENCIA

MEDUSAS

SIN

MEDUSAS

Platja Arrabassada 77 29 48

Platja Capellans 63 7 56

Platja Llarga 77 39 38

Platja Miracle 77 24 53

Platja Mora 77 28 49

Platja Savinosa 77 22 55

Platja Tamarit 77 28 49

Tarragona

2013

Success

Rate

False pos

rate

False neg

rate

Miracle 59% 24% 19%

Arrabassada 68% 14% 18%

Savinosa 68% 6% 26%

Capellans 60% 35% 5%

Mora 59% 27% 14%

Tamarit 59% 13% 28%

Platja Llarga 58% 34% 8%

Page 13: Experiencias en la predicción de presencia de medusas · STARJELLY está basado en un modelo computacional que trabaja con patrones de reconocimiento no lineales destinados a la

Proyecto STARJELLY

Resultados 2013 - Tarragona

Resultados balanceados

(SR 58% - 68%)

Tasa media de acierto (61,5%) mejorable

Desarrollo de una APP que permita unificar y

estandarizar la captura de datos de campo

Mejora de la incorporación de los datos de campo en el

sistema para su aprendizaje

Mejorar la exportabilidad y escalabilidad del

modelo y del sistema

Aplicar metodologías estadísticas para analizar los casos

independientemente de las condiciones del

entorno

Incorporación de modificaciones en el

modelo para mejorar su robustez y fiabilidad

NECESIDADES y MEJORAS 2014

Page 14: Experiencias en la predicción de presencia de medusas · STARJELLY está basado en un modelo computacional que trabaja con patrones de reconocimiento no lineales destinados a la

Proyecto STARJELLY

Resultados 2014

Julio Agosto Septiembre Temporada

TARRAGONA

Tamarit -- -- -- --

Llarga 100 58 77 81

Miracle -- -- -- --

Arrabassada 100 65 63 79

Savinosa -- -- -- --

Capellans -- -- -- --

Mora 97 77 93 91

CARTAGENA

La Azohia (San Ginés) 100 100 92 98

Calblanque 93 100 100 95

Playa de Levante (Cabo de Palos)

92 85 92 91

Playa del Barco Perdido (Sirenas)

92 77 85 86

Playa del Galúa 75 77 71 78

Lima 6 100 100 93 98

Lima 9 91 100 100 98

Lima 13 92 100 86 93

Lima 14 80 83 86 86

Tasa de acierto ( % )

Page 15: Experiencias en la predicción de presencia de medusas · STARJELLY está basado en un modelo computacional que trabaja con patrones de reconocimiento no lineales destinados a la

Proyecto STARJELLY

Resultados 2014

Tasa de acierto MEDIA

83,67% Tarragona

91,44% Cartagena

La mayor parte de las playas con SR del 100% están

basadas en avistamientos negativos

Podemos considerar que las fuentes de información

actuales son las adecuadas y sus resoluciones las

apropiadas

Las tareas de Ground truth son críticas y condicionan

tremendamente los resultados en estas fases de aprendizaje

Podemos considerar que el sistema está en condiciones

de ser exportado a otras zonas o regiones con las

mismas garantías

La experiencia nos indica que el sistema requiere ser

entrenado entre 2 y 3 años para obtener resultados

aceptables (>80%)

Ahora el sistema permite la definición de umbrales, de tal forma que podamos marcar a

partir de qué % de probabilidad queremos decir si habrá o no

medusas

CONDICIONANTES 2014

CARTAGENA: se colocaron redes anti-medusas a

principio de verano

TARRAGONA: la presencia de medusas ha sido más baja de

la habitual

Page 16: Experiencias en la predicción de presencia de medusas · STARJELLY está basado en un modelo computacional que trabaja con patrones de reconocimiento no lineales destinados a la

Vicente Gómez

[email protected]

GRACIAS