Uso de IA para combater a proliferação de algas nocivas

Durante seu doutorado em engenharia de design de sistemas na Universidade de Waterloo, um dos principais institutos de inovação em IA e robótica da América do Norte, Deglint (CEO) fundou a Blue Lion Labs criando um método para combinar imagens microscópicas de baixo custo com aprendizado de máquina para identificar organismos microscópicos na água.

Junto com a cofundadora Katie Thomas (COO), que tem doutorado em ecologia aquática, a dupla começou a explorar oportunidades comerciais em 2020 para fornecer um novo sistema de detecção de microrganismos não invasivo para resolver problemas de qualidade da água.

Inicialmente, a equipe tinha como alvo o setor de água potável, mas rapidamente se voltou para a aquicultura e começou a explorar a possibilidade de monitorar florescências de algas nocivas (HABs) na criação de salmão. Ao participar do programa de aceleração da Hatch em 2020, a Blue Lion Labs começou a aumentar sua rede de aquicultura e sua compreensão do setor.

"Os aquicultores estão clamando por uma solução mais sustentável, econômica e eficaz para combater os HABs, e é aí que nós entramos. Há também uma enorme necessidade de garantir a segurança da água em outros mercados, como o de água potável. Isso ainda está dentro do nosso escopo e será feito em um estágio posterior, à medida que expandirmos nossos conjuntos de dados", explica Thomas

As HABs são comuns e persistentes no mercado de aquicultura. Em 2016, uma HAB matou 39 milhões de salmões e resultou em uma perda econômica de US$ 800 milhões no Chile. Em 2019, uma delas causou a morte de oito milhões de salmões de viveiro no norte da Noruega e custou ao setor cerca de NOK 4 bilhões em vendas e custos potenciais perdidos.

"A aquicultura apresenta uma oportunidade para alcançarmos receita em um ritmo mais rápido, uma vez que a eficiência e a eficácia do produto sejam comprovadas", observa Deglint.

A necessidade de resolver as HABs é iminente. A Blue Lion Labs oferece uma oportunidade única e preventiva para que os agricultores tomem decisões proativas para proteger seus estoques, reduzir a mortalidade e melhorar os resultados econômicos e de sustentabilidade.

O produto

O primeiro produto da Blue Lion Labs chama-se Plankton AI, um sistema que pode identificar e contar automaticamente diferentes microorganismos na água. Esse software automatiza um processo de identificação manual atualmente impreciso, lento e caro.

O mercado-alvo do Plankton AI atualmente são os produtores de aquicultura, embora Deglint e Thomas tenham a visão de expandir para outros mercados, incluindo instalações de tratamento de água potável e estações de efluentes de águas residuais. A IA fornece dados mais rápidos, mais precisos e mais econômicos, permitindo uma melhor tomada de decisões, para reduzir perdas e melhorar a sustentabilidade.

Como funciona?

"Há um componente de hardware e um componente de software em nossa solução. O componente de hardware se baseia no que os agricultores já estão fazendo e não é nada novo para eles. Os agricultores coletam uma amostra de água e a colocam em uma lâmina sob um microscópio comum em sua mesa. Em seguida, ajustam o foco, tiram uma foto e passam essas fotos pelo nosso Plankton AI. O destaque está no lado do software. Aumentamos a frequência da coleta de dados de uma vez por semana para várias vezes por dia e fornecemos sinais de alerta antecipado para os agricultores", explica Deglint.

O progresso de Deglint e Thomas no sentido de compreender os mercados potenciais é uma história de preenchimento de lacunas. Para entender os desafios enfrentados pelos criadores de salmão, a dupla participou do programa Olaison Blue, morando na ilha norueguesa de Lovund por três meses para obter experiência em primeira mão do processo de criação de salmão

"Nosso produto é de baixo custo e altamente confiável. Fornecemos resultados quase em tempo real em questão de minutos, em vez das horas e dias que outros produtos levam. O poder da nossa solução está em sua simplicidade. Os usuários só precisam de um microscópio comum e de baixo custo para capturar imagens, que são processadas pelo nosso software de IA para obter resultados imediatos", explica Deglint.

Além de um produto econômico e confiável, a equipe cultivou uma rede de especialistas para ajudá-los a aprimorar continuamente seu próprio conhecimento sobre os principais problemas.

"Há outras empresas de IA no mercado trabalhando em tópicos semelhantes, mas o que nos diferencia são nossos grandes conjuntos de dados globais e a capacidade de criar sistemas de IA baseados em biologia. Estamos sediados no centro tecnológico de Waterloo, no Canadá, e estamos conectados com os maiores especialistas em aprendizado de máquina, como Dr. Alexander Wong, que é o presidente de pesquisa do Canadá em inteligência artificial e imagens médicas na Universidade de Waterloo, bem como Vikram Voleti, cientista pesquisador da Stability AI. Manter-se atualizado com os mais recentes desenvolvimentos de IA nos permite integrar aplicativos de ponta em nosso fluxo de trabalho e modelos", reflete Thomas.

O Blue Lion Labs está localizado na interseção da biologia e do aprendizado de máquina. A experiência da Deglint em aprendizado de máquina e o conhecimento de Thomas em biologia aquática trazem o melhor dos dois mundos para o desenvolvimento e a comercialização da Blue Lion Labs.

Em maio de 2021, a Blue Lion Labs e a OTAQ firmaram uma parceria estratégica para fornecer um sistema de monitoramento de HAB para criadores de salmão em todo o mundo. A OTAQ é responsável pela fabricação, distribuição e vendas desse hardware em todo o mundo. A Blue Lion Labs é responsável por gerenciar o conjunto de dados e infundir o conhecimento de biologia para criar o mecanismo de IA que opera no hardware.

Olhando para o futuro

O Blue Lion Labs ganhou recentemente o prêmio The Next Big Thing no OceanFest, mas não planeja descansar sobre os louros. Atualmente, eles estão levantando uma rodada de sementes e procurando investidores com duplo impacto e alinhamento de receita, estão ansiosos para serem apresentados a mais aquicultores e especialistas em proliferação de algas nocivas e também estão procurando um gerente de projetos de biologia para se juntar à equipe em crescimento.

Trata-se claramente de uma startup com ambições de longo prazo.

"Em dez anos, gostaríamos de estabelecer projetos e escritórios em vários locais do mundo com foco na proliferação de algas, além de lidar com outros problemas relacionados à qualidade da água. Nosso objetivo é aproveitar a IA para reduzir as ameaças biológicas e ambientais e fazer a humanidade avançar. Estamos buscando dinheiro inteligente que vise alinhar o capital com o impacto por meio de abordagens baseadas no mercado e esperamos expandir para além da aquicultura nos próximos anos", conclui Deglint