Красный огненный муравей, научно известный как Solenopsis invicta, является разрушительным инвазивным видом, наносящим значительный вред экосистемам и создающим существенные экономические издержки во всем мире. Кроме того, укусы этих насекомых крайне болезненны, иногда могут спровоцировать серьезные аллергические реакции, которые могут стать смертельными.
Родом из Южной Америки, красный огненный муравей появился в Китае в 2004 году, быстро распространяясь по провинциям. В 2021 году южноамериканское насекомое распространилось по меньшей мере на 435 округов в 12 провинциях, что примерно вдвое превышает число округов по сравнению с присутствием вредителя в 2016 году.
Поскольку большая часть континентальной территории Китая представляет собой среду, подходящую для красного огненного муравья, а изменение климата дает им возможность двигаться дальше на север, Минсельхозом Китая были предприняты меры борьбы, в том числе с использованием инсектицидов и выявлением гнезд для уничтожения. Выявление гнезд, то есть муравейников, – важная мера борьбы. Помимо прожорливости и агрессивности красные огненные муравьи также известны быстрыми темпами размножения: колонии способны разрастаться от нескольких десятков особей до тысяч в течение нескольких недель.
Традиционные методы обнаружения гнезд Solenopsis invicta являются трудоемкими и не могут быть масштабированы, например, для обследования полей, где огненные красные муравьи досаждают китайским фермерам укусами. В ответ на это коллектив китайских исследователей разработал инновационную системы наблюдения, которая использует искусственный интеллект (ИИ) и роботизированных собак для автоматизации обнаружения и геолокации гнезд опасных муравьев, тем самым улучшая стратегии мониторинга и контроля.
Разработанная система наблюдения за счет интеграции роботизированной платформы CyberDog с моделью ИИ YOLOX продемонстрировала точность обнаружения гнезд >90%. Модель YOLOX была обучена на наборе данных, содержащем 1118 изображений, и достигла окончательной точности 0,95 со временем вывода 20,16 мс на изображение, что указывает на эксплуатационную пригодность в реальном времени.
Практические испытания показали, что система CyberDog обнаружила в три раза больше гнезд, чем обученные инспекторы-люди, при этом уровень пропущенных обнаружений и ложных срабатываний был значительно ниже.
Результаты подчеркивают потенциал роботизированных систем на основе ИИ в продвижении борьбы с вредителями. Система CyberDog/YOLOX не только сравнялась с инспекторами-людьми по скорости, но и превзошла их по точности и эффективности. Результаты этого исследования имеют важное значение, поскольку они подчеркивают, как можно использовать технологию для борьбы с биологическими вторжениями, предлагая более эффективное, экологически чистое и масштабируемое решение для обнаружения гнезд огненных красных муравьев. Успешное внедрение этой системы может проложить путь для более широкого применения в мониторинге окружающей среды и борьбе с вредителями, что в конечном итоге будет способствовать сохранению биоразнообразия и экономической стабильности.
Источник: www.researchgate.net. Авторы: Синь Су, Гуйцзе Ши, Цзямей Чжун, Чжэн Янь. Фото принадлежит группе указанных авторов.
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.