佛罗里达大学的新研究表明,在人工智能 (AI) 的帮助下,农民可能很快就会发现更容易去除草莓匍匐茎,这可以节省时间和劳动力。
种植者需要他们能获得的所有帮助来降低佛罗里达州估计每年价值 5 亿美元的行业的生产成本。
草莓植物可以长出特殊的茎,称为匍匐茎。这些匍匐茎从主植物中长出来,形成小幼苗——也称为“子植物”,“跑步者”。草莓苗圃在每个季节都使用匍匐茎种植大量新植物,这是繁殖植物的简单方法。
但是,当田间植物长出匍匐茎时,它会消耗能量,而这些能量本可以用于制作更大更甜的草莓。太多的匍匐茎可能意味着果实越来越少,从而减少收成。此外,匍匐茎长到植物行之间的空间中,使人和机器更难采摘果实。
“大多数草莓种植者必须手工切割匍匐茎,这需要时间和金钱。为了使这一过程更快、更便宜,我们需要能够自动查找和移除跑步者的机器,“佛罗里达大学食品与农业科学研究所 (UF/IFAS) 农业和生物工程助理教授 Kevin Wang 说。
这就是墨西哥湾沿岸研究与教育中心 (GCREC) 的智能农业实验室和表型组学实验室共同发起该项目的原因。
在这项研究中,科学家们在地面上拍摄了数千张草莓植物的图像,并在 GCREC 的田地上空使用无人机拍摄了照片。
表型组学实验室高级研究员薛周训练了一个人工智能模型来分析图像并准确检测草莓赛跑者。
GCREC 的教职员工 Wang 说,人工智能模型学会了识别跑步者,即使他们看起来不同——矮或长、与树叶缠结或以奇怪的角度生长。
“这是制造无需人工即可去除跑步者的机器的第一步,帮助农民更有效地种植草莓,”他说。“我们发现,当人工智能模型在不同高度和角度的图像上进行混合训练时效果最佳。这使它'更智能',因此它可以在许多情况下识别跑步者,而不仅仅是在完美的特写照片中。
科学家们使用草莓育种试验的图像训练了当前的人工智能模型。王说,下一步是从商业农场收集图像,以帮助模型“学习”并适应真实的种植者田间条件。