Deep learning para clasificar polen

Paloma Recuero de los Santos    4 septiembre, 2020

¿Sabías que el Deep Learning te puede evitar pasar un mal rato por la alergia, detectar si la miel está adulterada, o ayudar a resolver un crimen? Esta ductilidad del deep learning, su capacidad de facilitar nuestro día a día gracias sus aplicaciones en gran cantidad de campos es, precisamente, el secreto de su éxito.

Deep Learning y alergia

¿Cómo puedo el deep learning mejorar la vida de las personas alérgicas?. La clave está en el polen. En poder contar y clasificar cuántos granos de cada tipo hay en una muestra determinada. Anteriormente, esta tarea se realizaba de forma manual. El problema es que algunos granos resultan prácticamente indistinguibles. Por ello, los porcentajes de acierto no eran especialmente buenos, situándose en torno al 63,5%.

Figura 1: Euphorbia.pulcherrrima-polen
Figura 1: Euphorbia-pulcherrima-polen (Wikipedia)

Un equipo de investigadores de la UNED, liderado por José Luis Aznarte ha desarrollado un algoritmo que utiliza redes neuronales convolucionales para clasificar de forma automática hasta 46 especies diferentes de polen en una muestra. El porcentaje de acierto es un 98%, lo cual supone una excelente noticia para ese (estimado) 40% de la población mundial que moquea, lagrimea, o incluso puede tener dificultades para respirar debidas a la rinitis alérgica por exposición a polen.

Clasificación de pólenes

Para prevenir o contrarrestar estos episodios, de mayor o menor gravedad, es preciso saber cuántos granos se encuentran suspendidos en el aire y en qué planta germinan. Por ello es necesario clasificarlos por especies.

Pero la clasificación automática de polen no es sólo útil para alertar a la población alérgica, o establecer protocolos en los centros sanitarios para atender mejor sus síntomas. También se aplica a otros campos.

Paleobotánica

Los paleontólogos examinan granos de polen fosilizados en sedimentos antiguos para reconstruir cómo era la flora en un lugar hace milenios.

Lepidodendron aculeatum (Wikipedia)
Figura 2: Lepidodendron aculeatum (Wikipedia)

Palinología forense

El polen también puede ser una interesante referencia forense para ubicar el lugar dónde se ha cometido un delito, ya que puede usarse como biomarcador capaz de conectar personas y objetos a lugares y espacios de tiempo determinados.

Industria alimentaria

Y en la industria alimentaria, distinguir, por ejemplo, si está adulterada esa “miel pura” que acabamos de comprar. La miel “ultrafiltrada” es producto de someterla a temperaturas muy altas, y añadirle agua para sacarle mayor rendimiento al producto. El resultado es la pérdida del polen, y con ello sus propiedades nutritivas y saludables. Por ello, es muy interesante poder detectar si una miel está adulterada de forma automática.

Vemos, nuevamente, como el Deep Learning se cuela en nuestro día a día para hacernos la vida más fácil.


Referencia:

Precise automatic classification of 46 different pollen types with convolutional neural networks. Víctor Sevillano, Katherine Holt,  View ORCID ProfileJosé L. Aznarte


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