Коричнево-мраморный клоп – широко известный вредитель садов, в отношении которого требуется тщательный и постоянный мониторинг. Однако привлечение специалистов может обходиться дорого, а точный подсчет популяции выполнить сложно. Здесь на помощь приходят технологические инновации.
Исследователи из Италии представили первое успешное применение коммерческих дронов в сочетании с искусственным интеллектом (ИИ) для мониторинга инвазивного коричнево-мраморного клопа Halyomorpha halys.
Их исследование, опубликованное в журнале Pest Management Science, знаменует собой значительный прогресс в использовании беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) для автоматического мониторинга инвазивных видов.
В Италии во время вспышки коричнево-мраморного клопа этот инвазивный вредитель нанес ущерб производству фруктов на сумму около 588 миллионов евро в 2019 году. Традиционные методы мониторинга, такие как феромонные ловушки , визуальный отбор проб и использование ловчих сеток, являются трудоемкими и часто неэффективными на больших площадях.
«Существующие методы мониторинга имеют некоторые важные недостатки, включая стоимость для операторов проведения активного мониторинга», — объяснил Даниэле Джаннетти, исследователь из Университета Пармы и соавтор статьи.
«Наша цель состояла в том, чтобы найти надежный способ мониторинга этих инвазивных насекомых вместо используемых в настоящее время методов, требующих много времени и энергии», - добавила Лара Майстрелло, профессор Университета Модены и Реджо-Эмилии и соавтор исследования.
Исследователи разработали автоматизированный протокол полета, управляемый через мобильное приложение, для получения изображений грушевых садов с высоким разрешением на высоте до восьми метров. Примечательно, что дроны собирали данные более точно, чем люди-наблюдатели, так как взрослые клопы проявляют замирание в ответ на присутствие БПЛА, что помогло облегчить захват изображений с высоким разрешением.
Фото: Университет Модены и Реджо-Эмилия, Италия.
Набор данных изображений использовался для обучения, проверки и тестирования моделей искусственного интеллекта для идентификации коричнево-мраморного клопа. Модели трансферного обучения, в которых используются уже существующие возможности распознавания, значительно превзошли модели, обученные с нуля: самая эффективная модель достигла точности обнаружения 97%.
Что касается эффективности моделей искусственного интеллекта, Джаннетти отметил: «В целом эта новая система мониторинга продемонстрировала потенциал интеграции БПЛА и искусственного интеллекта для обнаружения и количественной оценки присутствия насекомых-вредителей размером и формой H. halys. Последствия этой технологии значительны для комплексных стратегий борьбы с вредителями, включая разработку точных моделей прогнозирования, которые адаптируются к метеорологическим и экологическим условиям. Это особенно важно сегодня, в условиях быстрого изменения климата», — отметил Джаннетти.
Новая система мониторинга имеет потенциал для широкого спектра применений. «Приложение для обработки изображений можно легко адаптировать к различным культурам. Конечно, если вы хотите перейти к другим насекомым, вам придется обучать новые модели, но этот опыт действительно обнадеживает. Мы находим эти результаты захватывающими, особенно потому, что их будущее применение очень велико», заключила Майстрелло.
Источник: Society of Chemical Industry. Заглавное фото: Университет Модены и Реджо-Эмилия, Италия.
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.