Si chiama BeeDigit ed è la nuova tecnologia messa a punto dal Crea Agricoltura e ambiente in grado di riconoscere la sottospecie di Apis mellifera analizzando tutti gli elementi distintivi delle ali, grazie all'intelligenza artificiale.
Un'innovazione che permetterà di riconoscere una sottospecie nel giro di pochi minuti, un sistema che in futuro sarà utilizzabile direttamente anche dagli apicoltori che potranno usare questa nuova tecnologia collegandosi al sito del Crea e ricevere il referto via internet.
Una innovazione importante per il monitoraggio e la tutela delle sottospecie autoctone italiane e che potrà essere applicata anche per poter accedere ai contributi regionali là dove sono legati alla conservazione o all'utilizzo esclusivo di una sottospecie precisa; permettendo di analizzare un numero molto più elevato di campioni rispetto a quello che viene fatto oggi con il metodo tradizionale.
Per farci spiegare come funziona abbiamo intervistato Emanuele Carpana, Cecilia Costa e Dario De Nart che hanno lavorato allo sviluppo di questo strumento.
Innanzitutto cosa è e come funziona BeeDigit?
"BeeDigit è un sistema di computer vision basato su reti neurali che consente di stimare l'appartenenza di un campione di api ad una o più sottospecie di Apis mellifera osservando immagini delle ali delle api campionate dalla colonia. Per ogni ala viene prodotta un'indicazione della sottospecie più vicina a quella particolare conformazione".
In pratica cosa bisogna fare per fare l'analisi?
"Occorre raccogliere alcune api dalla colonia, staccare loro le ali, disporle su un vetrino, fotografare il vetrino e mandare l'immagine al servizio BeeDigit. Il risultato dell'analisi arriva in pochi secondi".
Attualmente il sistema è in grado di riconoscere, con una precisione del 95%, otto diverse origini di Apis mellifera, quali?
"Quelle maggiormente diffuse nel panorama dell'apicoltura, cioè Ligustica, Siciliana, Carnica, Mellifera, Anatoliaca, Caucasica e Iberiensis e contiamo di includere nel prossimo futuro anche l'ape Macedonica, nonché estendere la valutazione degli ibridi".
E' in grado di riconoscere anche i così detti ibridi sottospecifici come la Buckfast?
"Sì, l'ibrido sottospecifico Buckfast è stato incluso tra i gruppi considerati, ma data la variabilità dei genotipi associabili a Buckfast stiamo attuando ulteriori verifiche".
Un'innovazione che permetterà di riconoscere una sottospecie nel giro di pochi minuti, un sistema che in futuro sarà utilizzabile direttamente anche dagli apicoltori che potranno usare questa nuova tecnologia collegandosi al sito del Crea e ricevere il referto via internet.
Una innovazione importante per il monitoraggio e la tutela delle sottospecie autoctone italiane e che potrà essere applicata anche per poter accedere ai contributi regionali là dove sono legati alla conservazione o all'utilizzo esclusivo di una sottospecie precisa; permettendo di analizzare un numero molto più elevato di campioni rispetto a quello che viene fatto oggi con il metodo tradizionale.
Per farci spiegare come funziona abbiamo intervistato Emanuele Carpana, Cecilia Costa e Dario De Nart che hanno lavorato allo sviluppo di questo strumento.
Innanzitutto cosa è e come funziona BeeDigit?
"BeeDigit è un sistema di computer vision basato su reti neurali che consente di stimare l'appartenenza di un campione di api ad una o più sottospecie di Apis mellifera osservando immagini delle ali delle api campionate dalla colonia. Per ogni ala viene prodotta un'indicazione della sottospecie più vicina a quella particolare conformazione".
In pratica cosa bisogna fare per fare l'analisi?
"Occorre raccogliere alcune api dalla colonia, staccare loro le ali, disporle su un vetrino, fotografare il vetrino e mandare l'immagine al servizio BeeDigit. Il risultato dell'analisi arriva in pochi secondi".
Attualmente il sistema è in grado di riconoscere, con una precisione del 95%, otto diverse origini di Apis mellifera, quali?
"Quelle maggiormente diffuse nel panorama dell'apicoltura, cioè Ligustica, Siciliana, Carnica, Mellifera, Anatoliaca, Caucasica e Iberiensis e contiamo di includere nel prossimo futuro anche l'ape Macedonica, nonché estendere la valutazione degli ibridi".
E' in grado di riconoscere anche i così detti ibridi sottospecifici come la Buckfast?
"Sì, l'ibrido sottospecifico Buckfast è stato incluso tra i gruppi considerati, ma data la variabilità dei genotipi associabili a Buckfast stiamo attuando ulteriori verifiche".
Un'immagine di ala elaborata da BeeDigit
(Fonte foto: Crea Agricoltura e ambiente)
In un alveare però ci possono essere api operaie figlie di fuchi diversi, o anche di regine diverse in alcuni casi, e quindi anche con caratteristiche morfologiche diverse. In questo caso come si fa a capire o a dichiarare di che sottospecie si tratta?
"Per rispondere a questa domanda è importante chiarire un aspetto fondamentale del sistema: esso, basandosi sull'analisi di immagini valuta la similitudine visiva tra un campione ignoto e un insieme di sottospecie note. Quindi ciò che il modello fa è rilevare la presenza di caratteristiche morfologiche che caratterizzano le diverse sottospecie.
Nel caso di una alta variabilità, dovuta a fenomeni di introgressione, è ragionevole assumere che saranno visibili nella colonia caratteri riconducibili a sottospecie diverse. Quindi il sistema assocerà individui della stessa colonia a sottospecie diverse o, in caso di individui marcatamente distanti, morfologicamente parlando, dalle sottospecie note al sistema, il sistema sospenderà il giudizio etichettando tali campioni come 'sconosciuti'.
Idealmente il sistema assomiglia ad un esperto umano, che osserva le immagini e le confronta con la propria esperienza, facendo deduzioni sulla base di informazioni visive fino ad associare a ciascun individuo la sottospecie di appartenenza più probabile".
Il risultato dell'analisi, quindi il referto, è accreditato e considerabile valido a fini legali ad esempio per accedere a dei contributi o nella discussione di una causa giudiziaria?
"L'unico metodo attualmente previsto per l'identificazione delle varie sottospecie di Apis mellifera è quello che si basa sull'identificazione morfometrica e analisi statistica riferita ai dati presenti in bibliografia (Ruttner 1988). Le api e gli sciami (nuclei, famiglie, pacchi di api) sono ammessi al contributo previsto dal dm n. 2173 del 25 marzo 2016 a condizione che al momento dell'acquisto siano corredati oltre a una certificazione sanitaria rilasciata dal servizio veterinario, da un rapporto di prova riportante i risultati ottenuti con l'unico metodo disponibile e supportato dai dati scientifici bibliografici.
Anche il metodo classico non è accreditato secondo la normativa Uni Cei En Iso/Iec 17025:2018, ma questo non ne preclude la validità del risultato. L'accreditamento è una garanzia ulteriore della competenza, imparzialità e indipendenza del laboratorio rispetto all'analisi eseguita. In conclusione, i risultati ottenuti con il metodo di analisi classico sono validi sia per accedere ai contributi che in sede giudiziale perché fondati su una lettura scientifica che li supporta. L'obiettivo di questo centro di ricerca è di accreditare il metodo classico, validare il metodo con tecnologia BeeDigit, confrontare i due metodi, e infine accreditare il metodo BeeDigit".
Chi potrà usare BeeDigit e per cosa voi prevedete di usarlo prevalentemente?
"Come ente di ricerca, puntiamo a raggiungere con il nostro servizio quanti più attori possibili: apicoltori, aziende di servizi, altre strutture di ricerca e in generale chiunque sia interessato all'apicoltura e allo studio della biodiversità. Per noi BeeDigit è uno strumento di ricerca che offre un modo rapido, economico ed accurato per constatare la presenza di sottospecie di interesse sul territorio e monitorare così la biodiversità, tuttavia siamo consapevoli delle ricadute pratiche per gli apicoltori e la relativa filiera, quindi siamo lieti di poterlo mettere a disposizione di tale platea".
Per una analisi, quale è il costo che dovrà sostenere un apicoltore?
"Stiamo ancora discutendo il sistema di pricing, ma possiamo già garantire che il prezzo sarà molto contenuto, quasi certamente possibilmente gratuito per piccoli volumi e con una formula a consumo per maggiori volumi. Inoltre gli apicoltori iscritti all’Albo nazionale degli allevatori di api italiane potranno fruirne gratuitamente indipendentemente dal volume".
E' già in funzione? O quando si potrà usare?
"Il sistema è già operativo nel nostro cloud sotto forma di Api (Application programming interface), tuttavia, essendo in fase di implementazione il servizio operativo a partire dal prototipo realizzato, non è ancora aperto al pubblico, ma contiamo di renderlo disponibile quanto prima. Siamo comunque aperti a ricevere immagini per ulteriore corroborazione dei risultati di analisi".
"Per rispondere a questa domanda è importante chiarire un aspetto fondamentale del sistema: esso, basandosi sull'analisi di immagini valuta la similitudine visiva tra un campione ignoto e un insieme di sottospecie note. Quindi ciò che il modello fa è rilevare la presenza di caratteristiche morfologiche che caratterizzano le diverse sottospecie.
Nel caso di una alta variabilità, dovuta a fenomeni di introgressione, è ragionevole assumere che saranno visibili nella colonia caratteri riconducibili a sottospecie diverse. Quindi il sistema assocerà individui della stessa colonia a sottospecie diverse o, in caso di individui marcatamente distanti, morfologicamente parlando, dalle sottospecie note al sistema, il sistema sospenderà il giudizio etichettando tali campioni come 'sconosciuti'.
Idealmente il sistema assomiglia ad un esperto umano, che osserva le immagini e le confronta con la propria esperienza, facendo deduzioni sulla base di informazioni visive fino ad associare a ciascun individuo la sottospecie di appartenenza più probabile".
Il risultato dell'analisi, quindi il referto, è accreditato e considerabile valido a fini legali ad esempio per accedere a dei contributi o nella discussione di una causa giudiziaria?
"L'unico metodo attualmente previsto per l'identificazione delle varie sottospecie di Apis mellifera è quello che si basa sull'identificazione morfometrica e analisi statistica riferita ai dati presenti in bibliografia (Ruttner 1988). Le api e gli sciami (nuclei, famiglie, pacchi di api) sono ammessi al contributo previsto dal dm n. 2173 del 25 marzo 2016 a condizione che al momento dell'acquisto siano corredati oltre a una certificazione sanitaria rilasciata dal servizio veterinario, da un rapporto di prova riportante i risultati ottenuti con l'unico metodo disponibile e supportato dai dati scientifici bibliografici.
Anche il metodo classico non è accreditato secondo la normativa Uni Cei En Iso/Iec 17025:2018, ma questo non ne preclude la validità del risultato. L'accreditamento è una garanzia ulteriore della competenza, imparzialità e indipendenza del laboratorio rispetto all'analisi eseguita. In conclusione, i risultati ottenuti con il metodo di analisi classico sono validi sia per accedere ai contributi che in sede giudiziale perché fondati su una lettura scientifica che li supporta. L'obiettivo di questo centro di ricerca è di accreditare il metodo classico, validare il metodo con tecnologia BeeDigit, confrontare i due metodi, e infine accreditare il metodo BeeDigit".
Chi potrà usare BeeDigit e per cosa voi prevedete di usarlo prevalentemente?
"Come ente di ricerca, puntiamo a raggiungere con il nostro servizio quanti più attori possibili: apicoltori, aziende di servizi, altre strutture di ricerca e in generale chiunque sia interessato all'apicoltura e allo studio della biodiversità. Per noi BeeDigit è uno strumento di ricerca che offre un modo rapido, economico ed accurato per constatare la presenza di sottospecie di interesse sul territorio e monitorare così la biodiversità, tuttavia siamo consapevoli delle ricadute pratiche per gli apicoltori e la relativa filiera, quindi siamo lieti di poterlo mettere a disposizione di tale platea".
Per una analisi, quale è il costo che dovrà sostenere un apicoltore?
"Stiamo ancora discutendo il sistema di pricing, ma possiamo già garantire che il prezzo sarà molto contenuto, quasi certamente possibilmente gratuito per piccoli volumi e con una formula a consumo per maggiori volumi. Inoltre gli apicoltori iscritti all’Albo nazionale degli allevatori di api italiane potranno fruirne gratuitamente indipendentemente dal volume".
E' già in funzione? O quando si potrà usare?
"Il sistema è già operativo nel nostro cloud sotto forma di Api (Application programming interface), tuttavia, essendo in fase di implementazione il servizio operativo a partire dal prototipo realizzato, non è ancora aperto al pubblico, ma contiamo di renderlo disponibile quanto prima. Siamo comunque aperti a ricevere immagini per ulteriore corroborazione dei risultati di analisi".
