На фермата: плевим с 2 млн. пиксела в секунда

Традиционните пръскачки в земеделските нивя скоро ще бъдат заменени от такива с камери и AI, с прецизни дозатори за препарати или с лазери (снимка: CC0 Public Domain)

Камери, дронове и изкуствен разум нахлуват на земеделското поле. Технологиите не са бъдещето, което ни очаква – това е реалност, която вече броди из посевите.

Борбата с плевелите остава едно от най-големите предизвикателства за съвременния земеделец. Никой не обича да плеви, а когато полята са големи, това е невъзможно с голи ръце. Затова има пестициди. Но пък те тровят земята и човешкото здраве.

Новите технологии обаче помагат на фермерите по света да се справят с плевелите по един по-ефективен и, евентуално, по-екологичен начин.

Умните пръскачки

Модерните земеделски пръскачки могат да намалят употребата на пестициди с до две трети. Как се случва това? Да си представим за момент обикновена полска пръскачка, с две дълги рамена или „стрели“, които стърчат от двете страни на трактора, с пръскащи дюзи, разположени по долната страна на всяка. Само че освен дюзи по двете рамена сега има камери. Много камери. Няколко десетки камери!

Всяка от тях гледа напред и леко надолу – към насажденията. Тя непрекъснато сканира растенията пред себе си. Благодарение на AI алгоритъм всяка камера незабавно разпознава кое е посевна култура и кое – плевел. После, благодарение на софтуерна система с изкуствен интелект, най-близката дюза пръска хербицид само върху отделния плевел, разпознат от камерата, вместо всички дюзи да напояват цялото поле наред.

Подобни интелигентни системи вече не са само „добро пожелание“, те са реална техника, която се предлага на пазара. Всяка умна пръскачка с камери улавя два милиона пиксела в секунда. Тя „вижда“ и обработва много данни.

За да стане възможно смарт-пръскачката на полето да разпознава всяко растение, над което минава, е необходима база данни с кадри на растения, спрямо които интелигентният алгоритъм да сравнява това, което „вижда“. Подобни кадри се трупат в бази данни и всяка може да съдържа най-малко 300 000 изображения. Някои бази достигат до 2 милиона изображения.

Създаването на алгоритъма и натрупването на снимките е работа, която е невидима за земеделците, но коства значително усилие. Затова самите умни пръскачки са значително по-скъпи от обикновените си аналози – не толкова заради камерите, колкото заради алгоритмите и базите данни с изображения на растения и плевели.

Дронове с AI

Алтернатива на умните пръскачки са умните дронове, които правят почти същото, с тази разлика, че не газят в полето. Това позволява третирането на насажденията да се случва, общо взето, по всяко време – дори тогава, когато е валяло обилно и тракторите с прикачения инвентар не биха могли да навлязат на полето заради калта.

Дроновете също работят с камери с AI, които „гледат“ полето и сравняват растенията спрямо бази данни с предварително натрупани кадри. Летейки на около 3 метра над земята, прецизните дронове за пръскане могат да дадат спокойствие на фермера.

И в двата случая обаче разработчиците на технологията забелязват проблем. С прилагането на усъвършенствания метод на пръскане изглежда, че някои плевели еволюират: те променят вида си, за да изглеждат по-подобни на културата, сред която се крият. Така стават по-трудни за разпознаване от AI системите.

Лазери

С умна пръскачка или с дрон, все пак този подход не е чак толкова екологичен, колкото се иска на мнозина. Хербицидите са си все така вредни – отрова, която попада в околната среда. Потребителите все по-ясно гласуват с портфейлите си против продукцията, която е отгледана с „химия“. Търговските вериги, ресторантите и заведенията се стараят да угодят на клиентите си и все по-често избягват да купуват от фермерите продукция, ако не е с етикета „еко“. А за да бъде „еко“, намаляването на хербицидите с две трети не стига.

Една иновация за плевене, която се различава драстично от пръскането с хербициди, това използва високомощни лазери, които унищожават плевелите, след като бъдат идентифицирани от камери с AI. Става дума за машина, която – подобно на компютърна игра – се прицелва в нежеланите растения и ги обстрелва с лазер. Лъчът изгаря нежеланото растение за част от секундата.

Подобна система може да елиминира до 100 000 плевела за един час. Тя работи най-добре чрез прикачено ремарке, теглено от трактор из полето. Лазерите, подредени по рамото на конструкция, подобна на пръскачката, унищожават плевелите моментално, а овъглените остатъци се компостират в почвата.

Унищожаването на плевелите с лазери позволява на фермерите да избегнат изцяло пръскането с хербициди, дори ако пръскането е насочено възможно най-прецизно.

Субсидии

Биологията винаги побеждава накрая, казват учените. Затова и компаниите, които се опитват да създадат смарт-технологии за земеделието, постоянно се борят с промените, които природата им поднася.

Предвид постоянната работа по обучение на алгоритмите и актуализиране на базите данни с изображения, цената на умните трактори, дронове и лазерни унищожители на плевели ще продължи да бъде висока. Тя е непосилна за повечето земеделци.

Някои експерти биха искали фермерите да получават финансова помощ от своите правителства, така че да могат да си позволят да купуват подобни технологии.

„Има нужда от значителни финансови субсидии, които биха могли да помогнат на фермерите да преодолеят първоначалната липса на рентабилност на цифровите технологии“, казва проф. Михалис Критикос, политически анализатор в Европейския парламент и експерт по правните и етични аспекти на новите и нововъзникващи технологии.