Dirbtinio intelekto pagalba pasėliai auga penkis kartus greičiau

Dirbtinio intelekto pagalba paseliai auga penkis kartus greiciau

Dirbtinio intelekto pagalba pasėliai auga penkis kartus greičiau

Kaip ir daugelio maisto pramonės įmonių vadovai, Jeremy Bunchas nerimauja dėl klimato kaitos poveikio jo verslui, todėl savo veikloje nusprendė pasitelkti dirbtinį intelektą, kuris padėjo pasėlius užauginti penkis kartus greičiau.

„Orai ir klimatas yra bene didžiausia rizika mūsų įmonei“, – sako JAV miltų įmonės „Shepherd’s Grain“ vadovas.

Aidaho valstijoje įsikūrusi įmonė tiekia kviečius iš JAV Ramiojo vandenyno šiaurės vakarų regiono ūkininkų.

Kadangi orai darosi vis labiau nenuspėjami, M. Bunchas sako:

„Turiu turėti planą B ir planą C, jei nepavyktų įgyvendinti plano A.“

Siekdama sustiprinti šiuos planus, J. Buncho įmonė dabar naudoja dirbtinio intelekto valdomą programinės įrangos sistemą „ClimateAi“.

Kaip veikia „ClimateAi“?

Naudodama dabartinius ir ankstesnius duomenis, pavyzdžiui, palydovines nuotraukas, temperatūros ir kritulių kiekio rodmenis, ir derindama juos su ateities prognozėmis, „ClimateAi“ siekia ūkininkams pateikti kuo tikslesnes, prie vietos pritaikytas orų prognozes nuo vienos valandos iki šešių mėnesių į priekį.

Tada ji pataria, kada tiksliai sėti ir nuimti tam tikrus augalus, ir prognozuoja jų derlių.

Bendrovė „Shepherd’s Grain“ pradėjo naudoti „ClimateAi“ tik praėjusiais metais, tačiau jau dabar dauguma iš daugiau nei 40 ūkininkų vadovaujasi šia programėle.

„Jie pradeda naudotis „ClimateAi“, kad padėtų jiems planuoti pasėlių valdymo sprendimus, susijusius su kviečiais – pagrindine regione auginama kultūra“, – sako M. Bunchas.

„Išankstinis žvilgsnis į orus padeda mūsų augintojams nuspręsti, kokius augalus sėti. Platforma žino, kada sėti ir kada pasėliai pradės žydėti bei duoti sėklų.“

„Viena didžiausių problemų, su kuriomis susiduria sėklų pramonė, – kaip greičiau ir pigiau pateikti rinkai klimatui atsparias sėklas“, – sako San Franciske įsikūrusios bendrovės „ClimateAi“ vadovas Himanshu Gupta.

„Kol kai kurios sėklų bendrovės tai padarys, tarkime, po 10-15 metų, klimatas jau bus pasikeitęs“, – teigia H. Gupta. „Mums trūksta laiko naujoms sėklų veislėms išvesti.“

Jis sako, kad „ClimateAi“ padeda šioms įmonėms sužinoti, kaip konkrečios bandomosios sėklos veikė tam tikrame regione ar vietovėje.

„Tai gali padėti sėklininkystės įmonėms išsiaiškinti optimalias sėklų auginimo vietas.“

Reikšmingi klimato kaitos padariniai

Praėjusiais metais moksliniame žurnale „Nature“ paskelbtame tyrime įspėta, kad dėl klimato kaitos poveikio pasaulyje vienu metu gali kilti baisių padarinių, jei daugybė pasėlių žlugs vienu metu.

„Vienu metu vykstančios derliaus netektys pagrindiniuose pasėlių auginimo regionuose kelia grėsmę pasauliniam apsirūpinimo maistu saugumui“, – teigiama ataskaitoje, kuriai vadovavo Kolumbijos universiteto Lamont-Doherty Žemės observatorijos klimatologas Kai Kornhuberis.

Šis įspėjimas išsakytas atsižvelgiant į tai, kad, Jungtinių Tautų duomenimis, iki 2050 m. pasaulyje gyvens 10 mlrd. žmonių, o šiuo metu jų yra aštuoni milijardai.

Didėjant spaudimui pasėliams ir augant pasaulio gyventojų skaičiui, dirbtinis intelektas gali būti raktas į naujų veislių, galinčių geriau susidoroti su ekstremaliomis oro sąlygomis, kūrimą.

Tanzanijoje, Arušos mieste, Tarptautinio atogrąžų žemės ūkio centro mokslininkas Davidas Guerena vadovauja projektui „Artemis“.

Šis projektas, finansuojamas Bilo ir Melindos Geitsų fondo, naudoja dirbtinį intelektą, kad padėtų išvesti atsparesnių kultūrų veisles. Konkrečiai dirbtinis intelektas padeda paspartinti fenotipavimo darbą.

Tai vizualus naujų augalų veislių tyrimas, pagrįstas jų savybių, pavyzdžiui, kiek augalų turi žiedų, ankščių ar lapų, stebėjimais.

„Tradiciškai naujos pasėlių veislės kūrimas užtrunka apie 10 metų“, – aiškina J. Guerena. „Tačiau, atsižvelgiant į klimato kaitos tempus, šis terminas nebėra perspektyvus.“

Jis priduria, kad fenotipavimo darbai tradiciškai buvo grindžiami žmogaus akimi.

„Tačiau žmonės tiesiog negali to daryti nuosekliai ir labai tiksliai, kad galėtų atlikti subtilią, tačiau svarbią augalų atranką“, – sako J. Guerena.

„Lauke gali būti daugiau nei 30˚C. Tai tiesiog vargina, o nuovargis turi įtakos duomenų kokybei.“

Vietoj to projekte dalyvaujantys augintojai savo pasėlius fotografuoja naudodami išmaniuosiuose telefonuose esančią programėlę. Tada apmokytas dirbtinis intelektas gali greitai išanalizuoti, užfiksuoti ir pateikti ataskaitas apie tai, ką mato.

Dirbtinis intelektas pasėlių auginimą pavertė efektyvesniu

„Kompiuteriai gali skaičiuoti kiekvieną žiedą ar ankštį nuo kiekvieno augalo, kiekvieną dieną, nepavargdami“, – sako J. Guerena. „Tai labai svarbu, nes pupelių augalų žiedų skaičius koreliuoja su ankščių skaičiumi, kuris turi tiesioginės įtakos derliui.

„Duomenys gali būti tokie sudėtingi, kad suprastume, kas vyksta, tačiau dirbtinis intelektas gali būti naudojamas tiems sudėtingiems duomenims įprasminti ir atpažinti dėsningumus, parodyti, kur mums reikia išteklių, pateikti rekomendacijas.“

„Mūsų augalų selekcininkai apskaičiavo, kad, turėdami geresnius duomenis, gautus naudojant dirbtinio intelekto kompiuterinę regą, jie gali sutrumpinti selekcijos ciklą tik iki kelerių metų.“

Šiaurės Karolinoje įsikūrusi bendrovė „Avalo“ yra žemės ūkio technologijų, arba „agrotechnikos“, įmonė, taip pat siekianti sukurti klimato kaitai atsparius augalus. Ji tai daro pasitelkdama dirbtinį intelektą, padedantį ištirti pasėlių genetiką.

„Mūsų procesas prasideda nuo genominių duomenų apie pasėlius, pavyzdžiui, įvairių veislių sekų“, – sako Rebecca White, „Avalo“ vyriausioji veiklos vadovė.

„Pavyzdžiui, skirtingų pomidorų genomuose yra nedidelių skirtumų, dėl kurių jie pasižymi skirtingomis savybėmis, pavyzdžiui, skirtingu skoniu, atsparumu pesticidams. Mūsų mašininio mokymosi programa gali įvertinti šiuos nedidelius skirtumus tarp kelių veislių ir nustatyti, kurie genomai yra svarbūs kokioms savybėms.“

Naudodamiesi savo technologijomis, jie sugebėjo sukurti brokolį, kuris šiltnamyje subręsta per 37 dienas, o ne per standartines 45-60 dienų, sako M. White.

„Tokiu laiku auginami brokoliai gali turėti papildomų augimo ciklų, be to, jie taupo anglies dvideginį ir daro didesnį poveikį aplinkai.“

Bendrovė „Avalo“, kuri bendradarbiauja su Azijos ir Šiaurės Amerikos įmonėmis, taip pat siekia, kad ryžiai būtų atsparūs šalčiui, o bulvės – sausrai.

„Mūsų pagrindinės technologijos gali padėti nustatyti sudėtingų požymių genetinį pagrindą turint minimalų pasirengimą, o naudojant sekos nustatymą ir prognozavimo analizę greitai ir nebrangiai įvertinti ir modeliuoti naujas augalų veisles“, – sako M. White.

„Kuriame naujas įvairių augalų veisles, kurios, palyginti su tradicine selekcija, sukuriamos penkis kartus greičiau ir už mažesnę kainą.“

Tačiau nors dirbtinis intelektas gali padėti sušvelninti su klimatu susijusių orų poveikį ir padidinti pasėlių atsparumą, tačiau, pasak Londono universitetinio koledžo ekologijos ir biologinės įvairovės profesorės Keitės E. Džouns, dirbtinį intelektą naudojant žemės ūkyje, kyla nemažai iššūkių.

„Dirbtinio intelekto veiksmingumas užtikrinant apsirūpinimo maistu saugumą taip pat priklauso nuo tokių iššūkių, kaip duomenų kokybė, technologijų prieinamumas.., sprendimo, kartu pripažįstant, kad dirbtinis intelektas yra tik viena iš daugelio priemonių visapusiškoje tvaraus ir atsparaus žemės ūkio strategijoje.“

Patiko? Nusiųsk draugui: