Robot segít a növénytermesztés gyorsításában?
Önálló robot segíthet a növénytermesztés hatékonyságában: mivel azt a globális élelmiszer-igény miatt fel kell gyorsítani, a gabonatenyésztők gépi segítséget vetnek be, mesterséges intelligenciát használó robot formájában.
Mivel a Föld egyre jobban benépesedik, napjaink termesztői igyekeznek növelni a növény hozamot, s közben arra is törekszenek, hogy a zöldek ellenálljanak az időjárásnak, a változó klíma kihívásainak. Lokalizálniuk kell géneket a magas hozam érdekében, beleavatkozva a növények DNS-tulajdonságaiba.
Az Illinois Egyetem kutatói most egy olyan robotot fejlesztettek ki, amely segít a folyamatban. A Robotics: Science and Systems elismerését elnyerő találmányt a Pittsburgh-i robotika konferencián mutatták be.
A növények termesztésének felgyorsítása globális igény
„A növénytermesztést valóban szükséges felgyorsítani, hogy megfeleljünk a globális élelmiszer-igénynek – mondta Girish Chowdhary, vezető kutató. – Afrikában a lakosság több mint duplájára nőhet 2050-re, a növényhozam azonban ma csak egynegyede annak a mennyiségnek, amely ezt a populációt ki tudná szolgálni.”
A növény tenyésztők nagyszabású kísérleteket végeznek, összehasonlítva több száz hektárnyi növény esetében számos különféle fajtát, variációt és megvizsgálják kulcsfontosságú jellemzőiket, ilyen a megjelenés, a magasság. A feladat költséges, időigényes, sokszor pontatlan, végső soron nem igazán kielégítő. A kutatócsoport ugyanis csak kézzel tudja felmérni ezeket a növényeket.
„A növények tulajdonságainak mérése automatizálás nélkül csak egy hatástalan próbálkozás – mondta el Erkan Kayacan, a Massachusetts Institute of Technology (MIT) posztdoktor kutatója. – Nehéz azonban olyan robotrendszert készíteni, amely képes önállóan számolni és felmérni őket. A mezők hatalmasak, az adatok zavarosak lehetnek (ellentétben az összehasonlító adatkészletekkel), a robotnak pedig szűk járatokban kell maradnia a kihívást jelentő környezetben.”
Az Illinois Egyetem kutatócsoportja által fejlesztett kísérleti robot méri fel a növényeket
Az Illinois Egyetem 10 kilós, 33 centiméter széles TerraSentia robotja hordozható, kompakt és önálló. A növényeket felülről lefelé rögzíti szenzorok – kamerák – segítségével, algoritmusokat és mély tanulást használ. Transzfer-tanulási módszert alkalmazva a kutatók megtanították a TerraSentia-t, hogy 300 kép használatával felmérje a kukoricát – mondták el a konferencián létrehozói.
„Az egyik kihívás az, hogy a növények nincsenek egyforma távolságban, így nem mindig kerülhet kielégítően a kamera látóterébe – magyarázta ZhongZhong Zhang, a College of Agricultural Consumer and Environmental Science végzős hallgatója. – Olyan módszert fejlesztettünk ki, amelynél a kameramozgás a különböző üzemi térközökhöz alkalmazkodik. Sikerült egy kellően robosztus rendszert kidolgozni a növények különböző területeken történő felméréséhez, különböző és változó távolság és sebesség esetén is.”
Az új, mesterséges intelligencia segítségével működő robot az EarthSense start-up cégen keresztül már elérhető, mely a gépet fejlett önállósággal és növényelemzési képességekkel látja el.
László Adrienn
