Используя изображения дронов сверхвысокого разрешения в сочетании с искусственным интеллектом, ученые из Гентского университета разработали новый метод раннего обнаружения альтернариоза — грибной болезни, который может нанести значительный вред посадкам картофеля, разрушая листья, стебли и заражая клубни.
«Этот прорыв знаменует собой значительный прогресс в точном земледелии, позволяя производителям вмешиваться более целенаправленно и эффективно, что приводит к получению более здоровых культур и более устойчивых методов ведения сельского хозяйства», говорится в релизе университета.
«Это меняет правила игры в картофельной промышленности. Технология позволяет нам обнаружить болезнь до того, как она станет видна невооруженным глазом, что может значительно повысить эффективность борьбы», — объясняет исследователь Яна Вииме, которая провела эту работу в сотрудничестве с коллегами из других научных организаций и Bayer Forward Farming.
Инновационный подход использует особую форму искусственного интеллекта — запатентованную компактную сверточную нейронную сеть, которая может распознавать закономерности — в данном случае небольшие пятна на инфракрасных фотографиях — на изображениях, обучаясь на примерах, точно так же, как человеческий мозг учится на опыте. Это позволяет сети обнаруживать даже малейшие признаки заболевания до того, как они станут видимы невооруженным глазом.
Команда протестировала эту модель на наборах данных, собранных за разные вегетационные периоды. «Что делает наше исследование уникальным, так это то, что мы повторили тесты для четырех разных вегетационных сезонов, и, таким образом, нашу модель уже можно применять на практике. Модель достигает точности, сравнимой с современными моделями, но гораздо быстрее и эффективнее обрабатывает изображения», — подчеркивает Вииме.
Традиционно с болезнями картофеля борются путем регулярного применения средств защиты растений. Эти ресурсы иногда влекут за собой высокие затраты, а чрезмерное применение синтетических пестицидов может нести риски для окружающей среды.
Новый метод дает возможность раннего и локального выявления заболевания, что позволяет более целенаправленно и, следовательно, более устойчиво использовать ресурсы.
«Эта технология позволяет нам создавать подробные «карты болезней» полей». Фермеры могут использовать эту информацию для обработки только тех частей поля, где действительно возникает проблема, экономить затраты и снижать воздействие сельскохозяйственной практики на окружающую среду. Хотя сейчас мы сосредоточили свое внимание на альтернариозе на картофельных полях, эта методология широко применима для обнаружения различных заболеваний на разных культурах, что открывает новые двери для более эффективного и устойчивого сельского хозяйства», подчеркивает исследователь.
Поскольку сельскохозяйственный мир адаптируется к вызовам XXI века, сочетание дронов и искусственного интеллекта становится многообещающим инструментом в арсенале современного фермера. Благодаря этим технологическим достижениям производители могут смотреть в будущее, в котором защита урожая будет не только более эффективной, но и более благоприятной для планеты.
Гентский университет подчеркивает важность сотрудничества в области устойчивых сельскохозяйственных инноваций и приглашает компании, политиков и исследовательские институты работать вместе в этом отношении. «Это может ускорить переход к устойчивому производству продуктов питания и вызвать положительные изменения в сельском хозяйстве», говорится в релизе.
Источник: UGent. Фото: Гентский университет – факультет биологической инженерии.
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.