Coltivazioni in serra con il machine learning

Machine learning, riconoscimento visuale e realtà aumentata potrebbero rivoluzionare il modo in cui si gestisce la coltivazione delle piante in serra.

È quello che promette Huxley, una startup americana che da circa un anno sta testando il suo sistema Plant Vision proprio per questo tipo di applicazione. Esistono già diverse implementazioni in atto (circa una ventina) e il sistema si sta man mano sviluppando, con l’obiettivo di semplificare la vita dei coltivatori e di portare alla coltivazione anche chi non è necessariamente un esperto.

Plant Vision si basa sull’installazione in serra di una rete di fotocamere che riprendono le piante nelle loro varie fasi di crescita, alle frequenze infrarosse e della luce visibile. Le immagini vengono catturate con una frequenza relativamente alta, anche una al minuto, alla ricerca di segni visibili di malattie o anomalie nello sviluppo.

L’esame delle immagini non è affidato a esperti umani ma ad algoritmi di riconoscimento visivo e machine learning che sono stati appositamente addestrati per l’analisi delle coltivazioni. Huxley è partita da dataset forniti dalle istituzioni accademiche e ha portato avanti l’addestramento degli algoritmi anche attraverso una fase di apprendimento supervisionato da ricercatori di settore e coltivatori esperti.

L’obiettivo era indicare al sistema di AI quali sono le caratteristiche fisiche delle piante in buona salute e quali invece i segni di infezioni, parassiti e anomalie.

L'analisi visiva di una pianta in fase di crescita

Le informazioni raccolte visivamente dalle fotocamere sono inoltre correlate con altre come la qualità dell’aria e della concimazione o il livello di irrigazione e di illuminazione. La correlazione serve a indicare le possibili cause ambientali delle anomalie di crescita, anche a distanza di tempo, per intervenire e mitigarle.

Le informazioni raccolte ed elaborate da Plant Vision vengono presentate ai coltivatori attraverso la realtà aumentata.

Nel loro campo di visione appaiono ad esempio i valori dei principali parametri ambientali nella zona in cui si trovano e, individualmente per ciascuna pianta, i dati essenziali e anche la previsione del momento in cui sarà pronta per il raccolto.

L’idea di usare la realtà aumentata, spiega Huxley, è legata al fatto che nel lavoro in serra i coltivatori devono avere le mani libere, quindi altri sistemi di informazione - come le app per smartphone - finiscono per essere poco pratici.

Huxley offre la sua tecnologia sotto forma di servizio a consumo. Il coltivatore paga una cifra proporzionale all’area monitorata per l’utilizzo degli algoritmi di machine learning, più una quota distinta per l’utilizzo della visualizzazione in realtà aumentata.

L’obiettivo è sviluppare gli algoritmi di machine learning fino a farli diventare competenti come un coltivatore esperto, cosa che si immagina possa essere realtà con due anni circa di addestramento per ciascuna specie di pianta.

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