Fák a városban – a zöld szívünk védelmében
A városi élet nemcsak a felhőkarcolók és a zajos utcák helyszíne. A városi fák és növények főszerepet játszanak abban, hogy a városok ne csak szépek, hanem élhetőek is legyenek. Ezek a zöld növények nem csupán díszítik a köztereket; tisztítják a levegőt, csökkentik a városi hőszigetek hatását, rekreációs lehetőségeket kínálnak, sőt, a ingatlanok értékét is növelik. Noha a növények jótékony hatásai tagadhatatlanok, számos ellenséggel kell megküzdeniük: betegségek, kártevők és a klímaváltozás mind-mind megnehezítik a dolgukat. Ezért elengedhetetlen, hogy figyelemmel kísérjük egészségüket.
A monitorozás új dimenziója
Tradicionálisan a városi zöldterületek monitorozása nagyon időigényes és szakértelmet igénylő feladat volt. A növekvő városokban és a bonyolultabb urbanizált környezetben azonban még nehezebbé vált a növények egészségének nyomon követése. Itt merül fel a kérdés: vajon a mesterséges intelligencia (AI) nyújthat megoldást erre a kihívásra?
Az AI új érája a növények egészségmonitorozásában
Nemrégiben egy közös kutatócsoport, amelyet Umezu professzor laboratóriuma a Waseda Egyetem Élettudományi és Orvosi Biológiai Tanszékéről, valamint Shiojiri professzor laboratóriuma a Ryukoku Egyetem Mezőgazdasági Karáról vezetett, kidolgozott egy innovatív AI-alapú megoldást a növények egészségének monitorozására. A kutatásuk eredményeit a ‘Measurement’ című tudományos folyóiratban tették közzé.
Ez a kutatás bemutatta a ‘Plant Doctor’ nevű hibrid AI rendszert, amely automatikusan diagnosztizálja a városi fák egészségét a hagyományos kamerák által rögzített videofelvételek alapján. Marques, a kutatás első szerzője, elmondta: „A gépi látás technikái, mint például a szegmentálás, nagyszerű alkalmazási lehetőségekkel bírnak az orvosi területen. Mi pedig ezt a technológiát szerettük volna kiterjeszteni a növények egészségére.”
Hogyan működik a Plant Doctor?
A Plant Doctor két csúcstechnológiás gépi látás algoritmust – YOLOv8 és DeepSORT – ötvöz, amelyek segítségével az egyes levelek azonosíthatók és nyomon követhetők a videofelvételekben. A cél az, hogy csak a legjobb képeket válasszák ki a további feldolgozáshoz. Majd egy harmadik algoritmus, a DeepLabV3Plus, részletes képszegmentálást végez a levélkárosodás pontos mennyiségének meghatározására. A rendszer automatikusan képes észlelni a leveleken megjelenő betegségeket, például a baktériumok, kártevők vagy gombák okozta foltokat.
Gazdaságos és fenntartható megoldás
Ezeknek a megoldásoknak az egyik legvonzóbb tulajdonsága a skálázhatóság és a költséghatékonyság. A rendszer képes feldolgozni a kamerák által rögzített videóanyagot, amelyeket nemcsak drónok, hanem városi karbantartó járművek, például kukásautók is rögzíthetnek. Így a rutinszolgáltatások adathalászati lehetőségekké válhatnak anélkül, hogy jelentős erőforrásokat kellene befektetni. Ráadásul a képek felhasználásával minimálisra csökkenthető a városi növények stresszszintje.
Jövőbeli lehetőségek
A Plant Doctor nemcsak a városi környezetben nyújt előnyöket. A mezőgazdaságban is alkalmazható, segítve a gazdálkodókat a terményeik egészségének monitorozásában, és a betegségek időben történő azonosításában. Az ilyen technológiák révén nemcsak a városi, hanem a vidéki növények egészségi állapotának fenntartása is fenntarthatóbbá válik, lehetővé téve a botanikai szakértők számára, hogy a stratégiai beavatkozásokra összpontosítsanak, nem pedig a rutinellenőrzésekre.
Összességében tehát a Plant Doctor egy komoly lépést jelent a növények fenntartásában, hozzájárulva ahhoz, hogy városaink zöld szíve tovább dübörögjön!
