Sztuczna inteligencja pomoże w zredukowaniu ilości stosowanych herbicydów

Innowacyjny projekt RoboWeedMaps wykorzysta sztuczną inteligencję w celu wykrywania
i rozpoznawania chwastów na polu.

Birger Hartmann z Agrinavia: „Jesteśmy podekscytowani i dumni z tego, że możemy być częścią tego nowatorskiego projektu, którego celem jest ograniczenie stosowania herbicydów, co przyniesie korzyści zarówno indywidualnym gospodarstwom jak i społeczeństwu oraz środowisku. Konsorcjum pracujące nad projektem spodziewa się zmniejszenia nawet do 80% zużycia herbicydów przy zastosowaniu RoboWeedMaps”.

Badania i rozwój

 Badania są prowadzone na Uniwersytecie Aarhus pod kierownictwem Starszego Naukowca Rasmusa Nyholma Jørgensena. Ten ambitny projekt jest częściowo finansowany przez fundusz Innovation Fund Denmark i jest przewidziany na okres 4 lat. Został uruchomiony w zeszłym roku, jednak opiera się na wcześniejszej pracy wykonanej na Uniwersytecie Aarhus. Prace w ramach projektu obejmują:

  • Opracowanie wysokiej jakości aparatu fotograficznego
  • Opracowanie modelu sztucznej inteligencji
  • Rozpoznanie około 100 gatunków chwastów
  • Sporządzanie map chwastów
  • Opracowanie optymalnej kalkulacji przy kontroli zachwaszczenia
  • Opracowanie map aplikacji
  • Optymalizacja technologii oprysku

Metoda

Rozwój sztucznej inteligencji jest sednem projektu. Rozwijany jest system, który automatycznie rozpozna chwasty oraz inne rośliny na polu. Zastosowana metoda to Deep Learning – sztuczna inteligencja, sztuczna sieć neuronowa, przechowująca bardzo dużą ilość danych. W tym przypadku jest to kilka tysięcy zdjęć chwastów i roślin uprawnych. Sztuczna inteligencja uczy się rozpoznawać chwasty i rośliny uprawne, a następnie znajduje nowe powiązania na podstawie wcześniej zarejestrowanych danych.

Specjalny aparat fotograficzny będzie rozpoznawać różne gatunki chwastów w poszczególnych fazach ich rozwoju. Ze względu na to, że system może przechować i analizować ogromną ilość danych, metoda ta jest o wiele bardziej efektywna niż analiza dokonana przez człowieka.

Działanie na polu

Efektem finalnym projektu ma być system, dzięki któremu możliwe będzie rozpoznawanie chwastów oraz ochrona herbicydowa wykonane w trakcie jednego, tego samego przejazdu na polu. Na ciągniku umieszczony będzie aparat fotograficzny, który będzie rozpoznawać chwasty. W tym samym czasie oprogramowanie w opryskiwaczu dostosuje ochronę herbicydową dla rozpoznanych chwastów. Dzięki temu możliwa będzie precyzyjna ochrona zastosowana dla specyficznych gatunków chwastów, występujących w konkretnych miejscach na polu. W trakcie czteroletniego projektu zostanie opracowany również system konwertujący mapę zachwaszczenia do mapy aplikacyjnej dla opryskiwacza.

Proces od identyfikacji chwastów do oprysku:

  • Zdjęcia roślin: aparat wykona jedno zdjęcie na 10m przy prędkości do 40km/godzinę
  • Identyfikacja chwastów z wykorzystaniem sztucznej inteligencji
  • Mapowanie gatunków chwastów, ich populacji oraz faz rozwojowych
  • Kalkulacja dawek herbicydów
  • Tworzenie mapy aplikacyjnej z kilkoma opcjami ochrony herbicydowej
  • Precyzyjny oprysk
  • Dokumentacja zabiegu

Birger Hartmann: „W Agrinavii opracowujemy projekt, dzięki któremu możliwe będzie zastosowanie jedynie najbardziej potrzebnej ochrony herbicydowej, a jednocześnie uzyskamy mapę zachwaszczenia i oprysku. Była to nasza wizja od dawna, ale dotąd niemożliwa do zrealizowania ze względu na brak danych.”

Partnerzy projektu:

Poza Agrinavią oraz Uniwerytetem Aarhus, partnerami projektu są cztery firmy. Każda posiada specyficzną, specjalistyczną wiedzę oraz doświadczenie. Partnerami są: AgroIntelli, IPMConsult, I•GIS and Danfoil

Agrinavia.pl