تطوير الذكاء الاصطناعي لحساب عدد الزهور على الأشجار والتنبؤ بإنتاج المحاصيل

قام العلماء بتدريب خوارزمية الذكاء الاصطناعي لحساب عدد الزهور على أشجار الفاكهة باستخدام صور الهاتف الذكي فقط، ويمكن للنظام أن يتنبأ بحجم الحصاد قبل أشهر من الحصاد، مما يوفر للمزارعين الوقت والمال والمياه. 

قام باحثون من تشيلي وإسبانيا بتطوير الخوارزمية، بالإضافة إلى مركز الروبوتات والذكاء الاصطناعي Robotarium الوطني في المملكة المتحدة ومقره في إدنبرة، اسكتلندا.

وقال الباحث الرئيسي فرناندو أوات تشيين، الأستاذ المشارك في National Robotarium: “في جميع أنحاء العالم، يعتمد المزارعون في كثير من الأحيان على الأساليب اليدوية لتقدير إنتاجهم، والتي يمكن أن يكون لها هامش خطأ كبير”. 

تستخدم الزراعة حوالي 70% من المياه العذبة في العالم وتهدر ما يقرب من نصفها، كما يتم فقدان حوالي 50% من الفواكه والخضروات المزروعة للاستهلاك البشري.

ويمكن للذكاء الاصطناعي في عد الزهور أن يقلل من هذا الهدر، ومن الممكن أيضاً أن يعزز إنتاجية المزارعين من خلال تحسين مخصصاتهم من المياه والأسمدة.

وقال تشينين: “من خلال تركيز جهودهم على مناطق المزرعة التي من المتوقع أن تنتج أكبر قدر من الفاكهة، يمكن للمزارعين تحسين الموارد، وتقليل بصمتهم البيئية، وزيادة كمية ونوعية محصولهم إلى أقصى حد”.

وقد اختبر الفريق بالفعل الذكاء الاصطناعي في بستان في إسبانيا، وتوقع عدد الزهور هناك بدقة 90%، تتراوح الأعداد اليدوية عادةً من 50% إلى 70% للمقارنة، حيث يتعرف النظام على الأنماط والأشكال والألوان الفريدة للزهور حتى عندما تكون متداخلة أو محجوبة جزئيًا.

وفي سبتمبر، سيتحقق الباحثون من صحة توقعات الذكاء الاصطناعي مقابل محصول الخوخ الحقيقي، وإذا أثبت هذا النهج فعاليته، فإنهم يعتقدون أنه يمكن تكييفه مع محاصيل مهمة أخرى مثل التفاح والكمثرى والكرز.

وقال تشيين: “يمكن تطبيق المبادئ الكامنة وراء هذه التكنولوجيا على مجموعة واسعة من محاصيل الفاكهة في جميع أنحاء العالم، بما في ذلك تلك المزروعة في المملكة المتحدة”

وتعتبر الزراعة واحدة من أقدم الصناعات في العالم، ولكنها أيضًا واحدة من أقل الصناعات كفاءة، ومع ذلك يتبنى المزارعون على نحو متزايد تقنيات مثل الذكاء الاصطناعي والطائرات بدون طيار والروبوتات في محاولة لجعل وظائفهم أسهل وأكثر مراعاة للبيئة وأكثر ربحية. 

على سبيل المثال، طورت شركة كونستلر الألمانية الناشئة نظامًا لمراقبة المحاصيل عبر الأقمار الصناعية يساعد المزارعين على تحديد أيام أو حتى أسابيع من تلف المحاصيل مقدمًا.

كذلك أنشأت شركة ناشئة أخرى، وهي شركة Robovision البلجيكية، منصة لإدارة أنظمة الرؤية القائمة على الذكاء الاصطناعي في المزارع.