Исследователи используют дроны и ИИ для мониторинга инвазивных клопов

Исследователи из Италии представили первое успешное применение коммерческих дронов в сочетании с искусственным интеллектом (ИИ) для мониторинга инвазивного сельскохозяйственного вредителя Halyomorpha halys, известного как коричневый мраморный клоп. Это исследование, опубликованное в журнале Pest Management Science, знаменует значительный прогресс в использовании беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) для автоматизированного мониторинга инвазивных видов.

Halyomorpha halys печально известен нанесением обширного ущерба садовым культурам в Северной Америке и Южной Европе. В Италии этот инвазивный вредитель нанес ущерб производству фруктов на сумму около €588 миллионов в 2019 году. Традиционные методы мониторинга, такие как феромонные ловушки, визуальный осмотр и энтомологический сачок, трудоемки и часто неэффективны на больших площадях.

Дроны снижают уровень беспокойства

Исследователи разработали автоматизированный протокол полета, управляемый через мобильное приложение, для захвата высококачественных изображений грушевых садов с высоты до восьми метров. Было обнаружено, что дроны гораздо меньше беспокоят клопов, чем присутствие человека, что позволяет получать более точные данные о распределении вредителей.

Взрослые особи демонстрировали замирающее поведение в ответ на присутствие БПЛА, что способствовало захвату высокодетализированных изображений.

ИИ для автономного распознавания вредителей

Набор изображений использовался для обучения, валидации и тестирования моделей ИИ на распознавание H. halys. Модели трансферного обучения, использующие предварительно накопленные возможности распознавания, значительно превзошли модели, обученные с нуля. Наилучшая модель достигла точности обнаружения в 97%.

Значение и перспективы

Последствия этой технологии значительны для стратегий интегрированной защиты растений, включая разработку точных прогностических моделей, адаптирующихся к метеорологическим и экологическим условиям.

Новая система мониторинга имеет потенциал для широкого применения. "Приложение для обработки изображений можно легко адаптировать для разных культур... Конечно, для перехода на других насекомых придется обучать новые модели, но этот опыт действительно обнадеживает", — отметила соавтор исследования Лара Маистрелло.