ფლორიდის უნივერსიტეტის მცენარის დეტექტივები და ინჟინრები ხელოვნურ ინტელექტს იყენებენ დაავადების ადრეულ ეტაპზე აღმოსაჩენად, რათა მწარმოებლებმა, რომლებიც ზაფხულში გოგრას აწარმოებენ, შეძლონ მისი კონტროლის ქვეშ. ადრეული გამოვლენა ფერმერებს უკეთეს მოსავალზე ბრძოლის შანსს აძლევს.
საზაფხულო და ზამთრის გოგრა იზრდება კომერციულად მთელ შტატში, განსაკუთრებით სამხრეთ-აღმოსავლეთ და სამხრეთ-დასავლეთ ფლორიდაში. USDA-ს სოფლის მეურნეობის სტატისტიკის ეროვნული სამსახურის ცნობით, 2019 წელს, ფლორიდის მწარმოებლებმა 7,700 ჰექტარი გოგრა მოაგროვეს, რომლის წარმოების ღირებულება 35.4 მილიონი დოლარია. მაგრამ ჭრაქი დაავადება, რომელიც გავრცელებულია მთელ მსოფლიოში, შეუძლია შეამციროს მოსავლიანობა.
”იდეალური გარემო ჭრაქის დაინფიცირებისთვის არის ნოტიო ამინდი, მაღალი სიმკვრივის დარგვა და ჩრდილი”, - თქვა იანის ამპაციდისმა, UF/IFAS-ის ასისტენტმა პროფესორმა სოფლის მეურნეობისა და ბიოლოგიური ინჟინერიის საკითხებში და თანაავტორი. ახალი კვლევა ჭრაქის ადრეული გამოვლენის შესახებ, რომელიც გამოქვეყნდა ჟურნალში Biosystems Engineering.
კვლევისთვის, UF/IFAS-ის მკვლევარებმა გამოიყენეს დრონებზე მიმაგრებული სენსორული სისტემა, რათა შეეგროვებინათ ჭრაქის სპექტრული მონაცემები ზაფხულის გოგრაზე UF/IFAS სამხრეთ-დასავლეთ ფლორიდის კვლევისა და განათლების ცენტრის მინდვრებსა და ლაბორატორიებში.
UF/IFAS-ის მკვლევარებმა გამოიყენეს ტექნოლოგია, რომელიც არ ეყრდნობა ვიზუალურ სიმპტომებს ჭრაქის გამოსავლენად, თქვა ამპაციდისმა. ადამიანის თვალებს შეუძლიათ დაინახონ ელექტრომაგნიტური სპექტრის მხოლოდ მსუბუქი ნაწილი. ამ ტექნოლოგიას შეუძლია მეტი "ნახოს". ამრიგად, მკვლევარებმა გამოიყენეს ეს კვლევა, რათა დაედგინათ საუკეთესო ტალღის სიგრძეები ადრეული ჭრაქის გამოვლენისთვის - ფოთლებზე, რომლებსაც ან სიმპტომები არ ჰქონდათ, ან ადრეული სიმპტომები გამოავლინეს.
მკვლევარებმა გამოიყენეს მანქანური სწავლება - ხელოვნური ინტელექტის ქვეჯგუფი - რომელსაც შეუძლია "ისწავლოს" სპექტრული მონაცემებიდან ჭრაქის გამოსავლენად. მონაცემები მოვიდა დრონებისა და სახმელეთო სენსორული სისტემებიდან. მანქანით სწავლის გაწვრთნილმა მოდელმა გამოავლინა ჭრაქი დაავადების განვითარების სხვადასხვა სტადიაზე, თქვა ამპაციდისმა. მანქანათმცოდნეობის სისტემა აყალიბებს მათემატიკურ მოდელს ჭრაქის გამოსავლენად, ადამიანის მიერ დაპროგრამების გარეშე, რომ დაიცვას კონკრეტული ნაბიჯები.
გოგრას ფოთლების სურათებისა და სპექტრული არეკვლის ანალიზით, მეცნიერებმა აღმოაჩინეს ფხვნილი შემთხვევების დაახლოებით 95%-ში. სინამდვილეში, დაავადების ხილული სიმპტომების გარეშეც კი, ტექნოლოგია მკვლევარებს აჩვენა დაავადება 82%-დან 89%-მდე.
„გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს ჭრაქის ადრეულ იდენტიფიცირებას, რადგან დაავადება სწრაფად ვრცელდება და დაზიანებები ზომით იზრდება, მტვრიანი თეთრი ან ნაცრისფერი საფარი ვითარდება“, - თქვა ამპაციდისმა, ჯააფარ აბდულრიდას ფაკულტეტის მრჩეველმა, UF/IFAS-ის პოსტ-დოქტორანტი მკვლევარი, რომელიც ხელმძღვანელობდა. შესწავლა.
პამელა რობერტსს, UF/IFAS მცენარეთა პათოლოგიის პროფესორს, სჭირდება მონაცემები ინჟინრებისგან, როგორიცაა ამპაციდისი, რათა დაეხმაროს მას დაავადების ადრეულ სტადიაზე იპოვონ. იგი ამას ადარებს ადამიანის დაავადებების ადრეულ გამოვლენას.
„ნებისმიერი ჯანმრთელობის პრობლემის ადრეული გამოვლენა, იქნება ეს ადამიანებში თუ მცენარეებში, იძლევა საუკეთესო შანსს მისი კონტროლისთვის ადრეული ჩარევით“, - თქვა რობერტსმა, კვლევის თანაავტორმა. ”ასევე, მცენარეთა დაავადებები უფრო ადვილად კონტროლდება ადრეულ პერიოდში, როდესაც პათოგენის პოპულაცია დაბალია, ვიდრე მოგვიანებით ეპიდემიაში.”
„გარდა ამისა, ამ ტექნოლოგიამ შეიძლება რეალურად შეამციროს ქიმიური სპრეის გამოყენება, იმ აპლიკაციების აღმოფხვრით, რომლებიც შეიძლება გაკეთდეს მანამ, სანამ რეალურად რაიმე დაავადება იქნება კონტროლირებადი“, - თქვა მან. „რადგან ჭრაქი სამხრეთ-დასავლეთ ფლორიდაში გოგრაზე ქრონიკული პრობლემაა, საკითხავია, როდის გამოჩნდება დაავადება და არა თუ. ფუნგიციდების ზუსტი დრო, იქნება ეს ჩვეულებრივ თუ ორგანულ მეურნეობაში, შეუძლია გაზარდოს პროდუქტის ეფექტურობა და შეამციროს დანაკარგები“.
ჭრაქის ძირითადი სიმპტომებია თეთრი ლაქები ან ლაქები, ჩვეულებრივ ფოთლებზე. ჭრაქის დიაგნოსტიკა ინფექციის ადრეულ ეტაპზე რთულია ქვედა, უფრო მომწიფებულ ფოთლებზე არსებული სიმპტომების გამო, რომლებიც ხშირად დაფარულია სხვა ფოთლებით.
”მოკლედ, დაავადებამ შეიძლება შეცვალოს ფოთლების თვისებები და გავლენა მოახდინოს ფოთლებიდან არეკლილი სინათლის რაოდენობაზე ხილული სპექტრის მიღმა მდებარე ადგილებში, რომელსაც ადამიანი ვერ ხედავს”, - თქვა ამპაციდისმა.
- ბრედ ბაკი, ფლორიდის უნივერსიტეტი