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人工智能帮助香蕉种植者保护世界上最受欢迎的水果

  1. 科技
  2. 2019-08-13 11:22:33
人工智能驱动的工具正在迅速变得更容易获得,包括全球更偏远角落的人们。这对小农来说是个好消息,他们可以使用手持技术更有效地运营农场,将他们与市场,推广人员,卫星图像和气候信息联系起来。该技术也正成为防治作物病虫害的第一道防线,可能会破坏其收成。 为香蕉种植者开发的新智能手机工具可以扫描植物的五种主要疾病和一种常见害虫的迹象。在哥伦比亚,刚果民主共和国,印度,贝宁,中国和乌干达的测试中,该工具提供了90%的成功检测率。开发该技术的研究人员说,这项工作是朝着建立一个卫星驱动的,全球连接的网络来控制疾病和虫害爆发迈出的一步。研究结果发表在本周的植物方法杂志上。 “世界各地的农民都在努力保护他们的作物免受病虫害的侵害,”主要作者Michael Selvaraj说道,他与非洲生物多样性国际的同事一起开发了该工具。“关于低收入国家香蕉病虫害的数据很少,但像这样的人工智能工具提供了改善作物监测,快速控制和减缓工作的机会,并帮助农民防止生产损失。” 共同作者包括来自印度Imayam农业技术研究所(IIAT)和德克萨斯A&M大学的研究人员。 香蕉是世界上最受欢迎的水果,到2050年全球人口将达到100亿,压力越来越大,以生产足够的食物。许多国家将继续依赖国际贸易来确保其粮食安全。据估计,到2050年,发展中国家的谷物净进口量将从2008/09年的1.35亿公吨增加到2050年的3亿公斤,增加一倍以上。香蕉是许多家庭必不可少的主食,是营养和收入的重要来源。然而,害虫和疾病 - 香蕉,黄瓜枯萎病,黑叶条纹(或黑色sigatoka)的黄萎病,仅举几例 - 威胁破坏水果。当疾病爆发时,对小农生计的影响可能是有害的。 在少数几例估计镰刀菌热带4种真菌的损失的情况下,印度尼西亚为1.21亿美元,台湾为2.533亿美元,马来西亚为1410万美元(Aquino,Bandoles和Lim,2013)。在2013年莫桑比克北部一个种植园首次报道真菌的非洲,2015年9月,有症状植物的数量增加到570,000多个。 该工具内置于一个名为Tumaini的应用程序中 - 这意味着斯瓦希里语中的“希望” - 旨在帮助小农香蕉种植者快速检测疾病或害虫并防止大范围的爆发发生。该应用程序旨在将他们与扩展工作者联系起来,以迅速阻止爆发。它还可以将数据上传到全球系统以进行大规模监视和控制。该应用程序的目标是促进强大且易于部署的响应,以支持需要控制作物疾病的香蕉种植者。 “在测试应用测试版本时获得的整体高准确率表明,Tumaini拥有成为一种非常有用的早期疾病和害虫检测工具所需的功能,”来自Bioversity International的Guy Blomme说。“它最终可以整合到一个完全自动化的移动应用程序中,该应用程序集成了无人机和卫星图像,以帮助低收入国家的数百万香蕉农民及时获取有关作物病害的信息。” 深度学习 图像识别技术的快速改进使Tumaini应用成为可能。为了建立它,研究人员上传了20,000张图像,描绘了各种可见的香蕉病和害虫症状。有了这些信息,该应用程序扫描部分水果,束或植物的照片,以确定疾病或害虫的性质。然后,它提供了解决特定疾病所需的步骤。此外,该应用程序还记录数据,包括地理位置,并将其提供给更大的数据库。 现有的作物病害检测模型主要关注叶子症状,并且只有当图片在普通背景上包含分离的叶子时才能准确地起作用。这个应用程序的新颖之处在于它可以检测作物任何部分的症状,并且经过培训,能够读取质量较低的图像,包括背景噪声,像其他植物或叶子一样,以最大限度地提高准确性。 “这不仅仅是一个应用程序,”塞尔瓦拉杰说。“但这是一种有助于建立直接支持农民的早期预警系统的工具,可以更好地保护作物,促进发展和决策,以解决粮食安全问题。” 该研究由国际生物多样性联盟和国际热带农业中心(CIAT)联盟实施,展示了AI,IoT(物联网),机器人,卫星,云计算和机器等尖端技术的潜力。学习农业转型和帮助农民。
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