Sostenibilità

Sostenibilità

23 Dicembre 2025

---

Unire intelligenza artificiale, informatica ed ecologia per osservare la biodiversità direttamente sul campo. È questo l’obiettivo di ANTPI (AntPi: A Raspberry Pi based edge-cloud system for real-time ant species detection using YOLO), un sistema innovativo per il riconoscimento automatico delle specie di formiche in tempo reale, sviluppato dalle Università di Parma e di Perugia e pubblicato sulla rivista scientifica Ecological Informatics. Il progetto apre nuove prospettive per il monitoraggio ambientale automatizzato e sostenibile, utilizzando tecnologie leggere e replicabili.

Che cos’è ANTPI

ANTPI è un sistema intelligente basato su Raspberry Pi, progettato per identificare automaticamente diverse specie di formiche direttamente in ambiente naturale.
Si tratta del primo lavoro di questo genere realizzato da esperti di intelligenza artificiale dell’Università di Perugia ed etologi dell’Università di Parma, un prototipo specificamente dedicato alle formiche arboricole mediterranee. ANTPI utilizza:
● tecnologie di edge computing, per elaborare i dati direttamente sul dispositivo;
● visione artificiale;
● sensori ambientali che lavorano direttamente sul campo;
● un modello di deep learning addestrato su dataset di immagini provenienti da supporti differenti.
L’approccio consente di superare i limiti del monitoraggio manuale, spesso costoso, discontinuo e dipendente dall’esperienza degli operatori.

“Il progetto rappresenta un passo importante per il monitoraggio delle biodiversità automatizzato, accessibile e sostenibile riguardante elementi rilevanti della biodiversità” spiega Daniele Giannetti, ricercatore del Dipartimento di Scienze Chimiche, della Vita e della Sostenibilità Ambientale dell’Università di Parma, che ha guidato lo studio insieme ai colleghi di Perugia.

Le formiche come bioindicatori

Le formiche non sono solo insetti estremamente diffusi, ma rappresentano bioindicatori fondamentali dello stato di salute degli ecosistemi. La loro presenza, distribuzione e abbondanza forniscono informazioni preziose sulla funzionalità ambientale.

Donato Antonio Grasso, zoologo dell’Università di Parma e co-autore dello studio, aggiunge: “Le formiche sono bioindicatori preziosi: conoscerle meglio significa comprendere elementi importanti della funzionalità e salute degli ecosistemi. In questo caso, hanno rappresentato un modello di studio utile a mettere a punto sistemi estendibili anche ad altre specie e ad altre situazioni”. 

ANTPI consente inoltre di georeferenziare ogni immagine raccolta, associare dati ambientali come temperatura e umidità, e sincronizzare tutte le informazioni su una piattaforma cloud, rendendole disponibili per analisi avanzate. Un modello che risulta particolarmente promettente anche in una prospettiva One Health, dove il monitoraggio degli ecosistemi è parte integrante della prevenzione dei rischi ambientali e sanitari.

Francesco Betti Sorbelli, coordinatore del team dell’Università di Perugia insieme alla collega Maria Cristina Pinotti, che ha progettato l’architettura del sistema e definito l’intero funzionamento del dispositivo afferma: “Abbiamo voluto realizzare un sistema completamente autonomo, robusto e facilmente replicabile, capace di operare in campo e raccogliere dati in modo continuo e affidabile”. 

IA leggera, sostenibile e applicabile sul campo

Uno degli elementi chiave del progetto è l’attenzione alla sostenibilità tecnologica. I modelli di deep learning, basati su YOLO, sono stati adattati per funzionare su dispositivi a bassa potenza di calcolo, senza necessità di connessioni continue o infrastrutture complesse.

Lorenzo Palazzetti, postdoctoral researcher alla Penn State University, che ha sviluppato i modelli di deep learning basati su YOLO spiega che “lavorare su modelli leggeri ma accurati ha permesso di portare l’intelligenza artificiale direttamente sul dispositivo, senza bisogno di connessioni costanti o risorse di calcolo elevate”.

Il sistema è stato progettato per essere autonomo, robusto e facilmente replicabile. Attualmente in fase di sperimentazione, ANTPI è pensato per applicazioni sia in ambienti naturali sia in agroecosistemi, con lo sviluppo di soluzioni dedicate al posizionamento e al controllo in campo.

Uno sguardo al futuro

Il progetto rappresenta un esempio concreto di come innovazione tecnologica e ricerca naturalistica possano convergere per la tutela e la salvaguardia della biodiversità. Un modello che potrebbe essere esteso ad altre specie e contesti, contribuendo allo sviluppo di sistemi di sorveglianza ambientale sempre più precisi, accessibili e integrati.

CITATI: DANIELE GIANNETTI, DONATO ANTONIO GRASSO, FRANCESCO BETTI SORBELLI, LORENZO PALAZZETTI, MARIA CRISTINA PINOTTI
TAG: AI, ANTPI, BIODIVERSITà, FORMICHE, UNIVERSITà DEGLI STUDI DI PARMA, UNIVERSITà DEGLI STUDI DI PERUGIA