Siempre a la caza del canto de los pájaros, este
aparato mantiene sus micrófonos apuntados al cielo, como
quien hace caracola alrededor del oído para escuchar mejor.
Su nombre es Módulo de Identificación Acústica
de Aves, aunque su creador, Esaú Villarreal, prefiere decirle
MIAA, “pues es fácil de pronunciar y sus siglas remiten
a algo femenino”.
Por el momento, es capaz de identificar, entre un concierto
de trinos, el de una especie en particular, el Turdus migratorius
(mirlo primavera), pero se espera que en breve detecte muchas más,
en particular los de variedades endémicas de la Ciudad de
México y silvestres distribuidas en zonas de difícil
acceso, como bosques, manglares y selvas.
Contar con tecnología capaz de realizar esta tarea
es crucial, sobre todo en actividades conservacionistas, porque
permite llevar un mejor control de la presencia de seres que, a
la menor provocación, remontan el vuelo, “algo frustrante
para quienes nos dedicamos a la biología”, señaló
el estudiante de la carrera de Bilogía de la Facultad de
Estudios Superiores (FES) Zaragoza.
La principal virtud de la máquina es operar de forma
remota (algo útil para quien estudia a animales proclives
a huir al divisar a un humano), además de trabajar en descampado,
funcionar con energía solar, tener autonomía mecánica
y sólo encenderse al detectar algo interesante, explicó
el alumno.
A la caza de sonidos
Hasta poco antes de su muerte, en 1992, era usual ver al
compositor francés Olivier Messiaen llevar pluma y cuaderno
pautado bajo el brazo para tomar nota del canto de las aves que
se cruzaban en su andar. Dos décadas después, Esaú
hace algo parecido, aunque con una grabadora para registrar los
que aún se escuchan en la capital mexicana.
“Mi interés por el audio era de sobra conocido
en la escuela, por ello algunos amigos me pidieron recolectar sonidos
de pájaros para armar una serie de podcasts y reportajes;
así, comencé a emprender excursiones al Jardín
Botánico de CU, Bosque de Tlalpan, Ajusco y prácticamente
a cualquier lugar cercano, pero con zonas verdes”.
Trascurría 2009, las revistas de tecnología
hablaban del boom de los smartphones y una aplicación
para dispositivos móviles comenzaba a popularizarse. Se llamaba
Shazam y era capaz de oír 10 segundos de una canción,
analizarlos y señalar el nombre de la melodía, el
del intérprete, año de lanzamiento e incluso a qué
álbum pertenece y dónde adquirirlo.
“Recolecté muchas grabaciones que escuchaba
y comparaba. Quería determinar a qué especie pertenecían
los sonidos sin otra ayuda que mi oído; pronto caí
en cuenta de lo difícil de adquirir esta habilidad y pensé,
¿por qué no crear un software para eso, un Shazam
para aves?”.
Con un boceto y las ganas de crear algo nuevo, el joven
buscó apoyo con profesores, compañeros e incluso en
laboratorios de su escuela. “¡Estás loco!, ¿para
qué serviría algo así? Fue complicado encontrar
el escenario adecuado para desarrollar lo que tenía en mente,
sobre todo si no había alguien que entendiera mis ideas,
ni siquiera mis colegas, es decir, personas dedicadas a lo mismo
que yo”, recordó.
Tras plasmar cientos de cantos en pentagramas, Messiaen
compuso la obra Catálogo de pájaros, pero
al referirse a su inspiración y sentirse incomprendido, se
frustraba. “Hablo de aves a gente que no las ama, de ritmos
a quienes no los entienden y de colores sonoros a quienes no ven
nada”, decía. Esaú confesó identificase
con el francés en este punto, pues sus allegados sólo
le mostraban perplejidad. “Mi idea les era un sinsentido y
tuve que decidir entre claudicar o buscar apoyo en otra parte. Eso
hice”.
Alianzas inusuales
Iván Meza y Caleb Rascón trabajan en el Instituto
de Investigaciones en Matemáticas Aplicadas y en Sistemas
(IIMAS) de la UNAM y su principal interés no son las aves,
sino los robots. Conocieron a Esaú a finales de 2012, después
de que ambos impartieran una conferencia sobre filtración
de ruido y autómatas capaces de entender órdenes verbales.
“A estas charlas suelen asistir ingenieros o especialistas
en sistemas, así que cuando un joven que dijo ser biólogo
se nos acercó para plantearnos un proyecto de reconocimiento
de audio, pero con pájaros, no tuvimos más opción
que prestarle atención”, recordó Iván.
Esaú creyó que el trámite sería
sencillo, “si logran que un aparato distinga palabras, ¿qué
tan complicado sería que identifique sonidos animales? Ellos
me mostraron lo complejo de tal empresa. Creí que sólo
me darían un par de consejos, en vez de eso se ofrecieron
a ayudarme”.
Para Iván Meza, colaborar con un biólogo
le ha mostrado alternativas en las que no había reparado.
“Tras probar diversas estrategias desarrollamos un software
capaz de ignorar bullicio ambiental y centrarse en el canto del
mirlo primavera. Antes no sabía de la existencia de esta
avecilla, pero hace unos días encontramos al Turdus migratorius
justo fuera de mi ventana, en los árboles que rodean al IIMAS.
Siempre estuvo ahí y no la había visto”.
El lenguaje de los pájaros
Para hacer su trabajo, el aparato desarrollado por Esaú,
Iván y Caleb debe entender el idioma de los pájaros;
ellos, al igual que los humanos, tienen un lenguaje. Aunque la nomenclatura
es diferente, la estructura resulta similar, explicó Esaú.
Si nosotros emitimos fonemas, ellos notas, además, estos
animales también se comunican con palabras —o un equivalente—,
sólo que las llamamos sílabas.
En proximidad del hombre, las aves experimentan intensos
flujos de adrenalina y suelen desaparecer con un batir de alas,
por ello, varios investigadores calculan su área de acción
y realizan censos a partir de sus vocalizaciones, en especial por
lo difícil de observar a animales tan elusivos. “Podrás
no verlos, pero al escucharlos sabes que están ahí”.
Cada vez que llega un trino a los micrófonos de
MIAA, ésta lo analiza y transforma en una serie de 16 mil
números por segundo. Sobre la fugacidad del canto, Octavio
Paz señalaba en su poema Cuarteto: “se disipa,
impalpable abecedario, la rápida escritura de los pájaros”.
La pregunta que se desprende de lo anterior —señala
Esaú— es, ¿cómo lidiar con tal cantidad
de datos apercibidos y desvanecidos de golpe?
“Cribamos las decenas de miles de elementos recibidos en un
segundo hasta quedarnos con 144, pero no de manera aleatoria, sino
con aquellos únicos para el ave que nos interesa. Así,
obtuvimos la huella digital del Turdus migratorius y un
método acústico para distinguirla”.
Tras evaluar el sistema, se determinó que recupera
tres cuartas partes de las vocalizaciones dispersas en el ambiente
y de éstas, 87.49 por ciento fueron identificadas de forma
adecuada. “Al ornitólogo se le representa escondido
en la maleza, con binoculares al cuello y un librillo para identificar
aves en el bolsillo trasero; para realizar lo mismo, pero con mejores
resultados, nosotros sólo necesitamos oídos”,
señaló Iván.
La complejidad de la música
Georg Haendel odiaba, por sobre todas las cosas, un instrumento
fuera de tono, al grado que cuando un bromista alteró la
afinación de las cuerdas de una orquesta, el compositor encolerizado
arrojó un timbal contra el chelo más cercano, resbaló
y su peluca voló por los aires, ante un público incapaz
de contener la risa. “Sin tales exabruptos, MIAA también
pierde el control frente a sonidos que no entiende, como la música”,
explicó Iván.
La complejidad acústica de una canción es
tal, que en un minuto puede contener los 144 números que
dan identidad al canto del Turdus migratorius y hacer que
el aparato elabore diagnósticos equivocados.
El ingeniero se ha dedicado a diseñar estrategias
para evitar que MIAA se confunda. Una opción sería
enseñarle música para que al escuchar patrones
melódicos, rítmicas precisas o ciertos intervalos
supiera que se encuentra ante una pieza de creación humana;
otra, alimentarla con cientos de canciones hasta que sepa si trata
de un intérprete o un ave.
Que el aparato discrimine más sonidos servirá
para lograr su objetivo: identificar más especies. “No
podemos quedarnos sólo con el mirlo primavera, el espectro
acústico debe ser más amplio; solucionar equívocos
producidos por la música es clave para alcanzar la meta”,
agregó Iván.
No es que MIAA se ofusque como Haendel al oír lo
que no entiende, “más bien se altera; buscamos que
se vuelva más selectiva y no se confunda; de lo contrario,
corremos el riesgo de que para ella todo suene a Turdus”.
En la tabla de disección
MIAA consta de un micrófono, un extractor de huellas
acústicas, un silabificador y un clasificador que, en conjunto,
determinan si el gorjeo percibido es del mirlo primavera y, en breve,
cuántos individuos de esa especie hay en la zona, “algo
útil al censar, pues así como calculamos la cantidad
de sujetos en una habitación por el número de voces
diferentes que percibimos, el aparato haría lo mismo después
de analizar los armónicos en un trino (características
que dan a cada sonido identidad única); así sabríamos
si en las ramas hay uno, tres o 20 ejemplares”.
Los resultados son alentadores y superiores a los de métodos
tradicionales de monitoreo, “en particular porque no había
algo similar para seres tan elusivos y nerviosos como las aves,
aunque sí con los únicos animales que rivalizan con
éstas por la belleza de su canto: las ballenas”, añadió
Esaú.
Al preguntar a Olivier Messiaen por sus compositores favoritos,
respondía: “los pájaros”. De poder, MIAA
contestaría lo mismo, aunque no por predilección estética
o gusto, indicó el estudiante de la FES Zaragoza, “sino
porque es lo único que quiere escuchar, está programada
para eso”.
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