人工智能驅動的工具正在迅速變得容易使用，包括面向全球偏遠地區(qū)的人們。對于小農(nóng)來說，這是個好消息，他們可以使用手持技術更有效地經(jīng)營他們的農(nóng)場，并將其與市場，推廣人員，衛(wèi)星圖像和氣候信息聯(lián)系起來。該技術也正成為抵御可能破壞其收成的農(nóng)作物病蟲害的第一道防線。

為香蕉種植者開發(fā)的一種新的智能手機工具可掃描植物，以發(fā)現(xiàn)五種主要疾病和一種常見害蟲的跡象。在哥倫比亞，剛果民主共和國，印度，貝寧，中國和烏干達進行測試時，該工具提供了90%的成功檢測率。研究這項技術的研究人員說，這項工作是朝著建立一個由衛(wèi)星供電，全球連接的網(wǎng)絡邁出的一步，以控制疾病和害蟲的爆發(fā)。這些發(fā)現(xiàn)發(fā)表在本周的《植物方法》雜志上。

主要作者邁克爾·塞爾瓦拉杰(Michael Selvaraj)與非洲生物多樣性國際組織的同事共同開發(fā)了該工具，他說：“世界各地的農(nóng)民都在努力保護作物免受病蟲害侵害。”“針對低收入國家的香蕉病蟲害數(shù)據(jù)很少，但是像這樣的人工智能工具提供了一個機會，可以改善作物監(jiān)測，快速控制和緩解工作，并幫助農(nóng)民防止生產(chǎn)損失。”

合著者包括來自印度Imayam農(nóng)業(yè)技術學院(IIAT)和德克薩斯農(nóng)工大學的研究人員。

香蕉是世界上最受歡迎的水果，到2050年，全球人口將達到100億，生產(chǎn)足夠食物的壓力越來越大。許多國家將繼續(xù)依靠國際貿(mào)易來確保其糧食安全。據(jù)估計，到2050年，發(fā)展中國家谷物的凈進口量將從2008/09年度的1.35億公噸增加一倍以上，到2050年達到3億。香蕉是許多家庭必不可少的主食，是營養(yǎng)和收入的重要來源。然而，病蟲害-諸如香蕉的黃單株枯萎，鐮刀菌枯萎，黑葉條紋(或黑葉斑病)等-威脅損害果實。當疾病暴發(fā)爆發(fā)時，對小農(nóng)生計的影響可能是有害的。

在極少數(shù)情況下，估計了熱帶鐮刀菌4類真菌的損失，在印度尼西亞損失了1.21億美元，在臺灣損失了2.533億美元，在馬來西亞損失了1410萬美元(Aquino，Bandoles和Lim，2013年)。在非洲，2013年首次在莫桑比克北部的一個種植園中報告了這種真菌，而到2015年9月，有癥狀植物的數(shù)量增加到超過570,000。

該工具內(nèi)置于一個名為Tumaini的應用程序中，該應用程序在斯瓦希里語中表示“希望”，旨在幫助小農(nóng)香蕉種植者迅速發(fā)現(xiàn)疾病或害蟲，并防止大范圍爆發(fā)。該應用程序旨在將他們與推廣人員聯(lián)系起來，以迅速阻止疫情爆發(fā)。它還可以將數(shù)據(jù)上傳到全局系統(tǒng)以進行大規(guī)模監(jiān)視和控制。該應用程序的目標是促進強大且易于部署的響應，以支持需要控制作物病害的香蕉農(nóng)民。

Bioversity International的Guy Blomme說：“在測試Beta版應用程序時獲得的總體較高的準確率表明Tumaini具備了成為非常有用的早期病蟲害檢測工具的能力。”“它具有最終集成到完全自動化的移動應用程序中的巨大潛力，該應用程序將無人機和衛(wèi)星圖像集成在一起，可以幫助低收入國家的數(shù)百萬香蕉種植者及時獲得有關作物病害的信息。”

深度學習

圖像識別技術的快速改進使Tumaini應用成為可能。為了進行構建，研究人員上傳了20,000張圖片，其中描繪了各種可見的香蕉病和害蟲癥狀。有了這些信息，該應用程序就會掃描水果，束或植物部分的照片，以確定疾病或害蟲的性質。然后提供解決特定疾病所需的步驟。此外，該應用程序還記錄數(shù)據(jù)(包括地理位置)，并將其輸入到更大的數(shù)據(jù)庫中。

現(xiàn)有的作物病害檢測模型主要集中在葉片癥狀上，并且僅當圖片在純背景上包含分離的葉片時才能正確運行。此應用程序的新穎之處在于它可以檢測到作物任何部分的癥狀，并且經(jīng)過訓練能夠讀取質量較低的圖像(包括背景噪聲，如其他植物或樹葉)，以最大限度地提高準確性。

Selvaraj說：“這不僅僅是一個應用程序。”“但是，這是一種有助于建立直接支持農(nóng)民的預警系統(tǒng)的工具，從而能夠更好地保護農(nóng)作物并促進發(fā)展和決策，以解決糧食安全問題。”

由國際生物多樣性聯(lián)盟和國際熱帶農(nóng)業(yè)中心(CIAT)之間實施的這項研究表明了諸如AI，IoT(物聯(lián)網(wǎng))，機器人技術，衛(wèi)星，云計算和機器等尖端技術的潛力學習農(nóng)業(yè)轉型和幫助農(nóng)民。