به گزارش ساوت چاینا مورنینگ پست، این ربات برای نخستین بار در یک سمینار تخصصی اصلاح نژاد گندم در معرض دید عموم قرار گرفت.
در روش‌های سنتی، اصلاح‌گران گندم با تکیه بر تجربه گسترده و انباشته‌شده خود، از میان ده‌ها هزار گیاه حاصل از تلاقی ژنتیکی، گونه‌هایی را شناسایی و انتخاب می‌کنند که ویژگی‌های برتری دارند. با این حال، این فرایند مستلزم بررسی دستی گیاهان در مزرعه است؛ کاری که هم نیروی انسانی زیادی می‌طلبد و هم تا حدی به قضاوت شخصی افراد وابسته است.
ربات جدید برای کاهش این حجم از کار طراحی شده و از سامانه ناوبری پیشرفته، دوربین‌های با وضوح بالا و الگوریتم‌های بینایی ماشین بهره می‌برد.
نکته مهم این است که این ربات صرفاً یک دستگاه اسکن‌کننده منفعل نیست. به گفته گروه پژوهشی، این سامانه آموزش دیده است تا مانند یک اصلاح‌گر انسانی، به‌صورت مستقل قضاوت کند و تصمیم بگیرد.
چگونه ربات هوشمند گندم‌های برتر را شناسایی می‌کند؟
در این سمینار اعلام شد که این دستگاه هوشمند در جریان آزمایش‌ها توانسته است با موفقیت در مقابل گیاهی که در حال بررسی آن بوده، توقف کند. ابعاد این ربات در طول، عرض و ارتفاع بیش از دو متر است. سپس ربات با استفاده از بازوی مکانیکی خود، یک خوشه گندم را دربرگرفته و ثابت نگه داشته است تا هشت دوربین میکروسکوپی بتوانند تصاویر دقیقی از آن را از زوایای مختلف ثبت کنند.
چند لحظه بعد، مجموعه‌ای کامل از داده‌های کمی، از جمله تعداد دانه‌های گندم و طول خوشه، تولید می‌شود.
وانگ هونگ‌وی، دانشمند آزمایشگاه کلیدی دولتی اصلاح نژاد گندم در دانشگاه کشاورزی شاندونگ و یکی از مدیران این پروژه، به این روزنامه گفت که یکی از ویژگی‌های متمایز ربات، ادغام «حجم عظیمی از تجربه اصلاح‌گران» در مدل آموزشی آن است.
آموزش ربات با استفاده از ۲ هزار نمونه ژنتیکی گندم
برای دستیابی به این قابلیت، گروه پژوهشی ۲ هزار نمونه ژنتیکی متنوع گندم را در محیط‌های مختلف کشت کرد.
از هر گیاه به‌صورت جداگانه عکس‌برداری شد و سپس متخصصان اصلاح نژاد به ارزیابی تصاویر و امتیازدهی به آن‌ها پرداختند. نتایج این ارزیابی‌ها در اختیار سامانه قرار گرفت و به داده‌هایی تبدیل شد که ماشین قادر به پردازش آن‌هاست.
این اطلاعات برای ساخت یک مدل تصمیم‌گیری هوشمند به کار رفت؛ مدلی که به ربات امکان می‌دهد گیاهان را در مقیاسی وسیع و با سرعت بالا غربال کند، ویژگی‌های آن‌ها را ارزیابی کند و نمونه‌های مناسب برای برنامه‌های آینده اصلاح نژاد را مشخص سازد.
به این ترتیب، تجربه تخصصی اصلاح‌گران انسانی به بخشی از فرایند تصمیم‌گیری ربات تبدیل شده است؛ قابلیتی که می‌تواند شناسایی گیاهان دارای ویژگی‌های مطلوب را سریع‌تر و نظام‌مندتر کند.
علامت‌گذاری گیاهان منتخب برای بررسی متخصصان
مدل هوشمند و سامانه تصویربرداری پیشرفته ربات ابتدا برای غربالگری اولیه تک‌تک گیاهان در مزرعه به کار گرفته شدند تا نمونه‌هایی که ارزش بررسی بیشتر دارند، شناسایی شوند.
پس از شناسایی گیاهان هدف، ربات روی آن‌ها رنگ اسپری می‌کند تا متخصصان انسانی بتوانند این نمونه‌ها را در مراحل بعدی بررسی کنند.
این فرایند به معنای جایگزینی کامل متخصصان با ماشین نیست؛ بلکه ربات وظیفه شناسایی اولیه و انتخاب نمونه‌های امیدوارکننده را بر عهده می‌گیرد و زمینه را برای بررسی دقیق‌تر توسط انسان فراهم می‌کند.
بر اساس گزارش منتشرشده، گروه پژوهشی با شرکت «شاندونگ جیتسی بیوتک» که در زمینه فناوری ژن و کاربردهای اصلاح نژاد هوشمند فعالیت می‌کند، به توافقی اولیه برای توسعه یک ربات تجاری اصلاح نژاد گندم مبتنی بر هوش مصنوعی دست یافته است.
این همکاری می‌تواند زمینه انتقال فناوری از مرحله نمونه آزمایشی به کاربردهای تجاری در کشاورزی را فراهم کند.
برنامه پنج‌ساله چین برای هوشمندسازی کشاورزی
اوایل سال جاری میلادی، دولت مرکزی چین نقشه راهی برای تحول گسترده بخش کشاورزی این کشور طی پنج سال آینده با استفاده از فناوری‌های پیشرفته منتشر کرد.
شورای دولتی چین، عالی‌ترین نهاد اجرایی این کشور، متعهد شد فعالیت‌های پژوهش و توسعه در بخش کشاورزی را به‌طور چشمگیری تقویت کند. این برنامه همچنین اهدافی را برای افزایش سهم پیشرفت‌های فناورانه در تولیدات کشاورزی تعیین کرده است.
در این سند بر گسترش استفاده از هوش مصنوعی در کشاورزی تأکید شده و برنامه‌هایی برای به‌کارگیری این فناوری در حوزه‌های زیر ارائه شده است:
- اصلاح نژاد محصولات کشاورزی: شناسایی و تولید گونه‌هایی با ویژگی‌های مطلوب‌تر.
- تشخیص آفات و بیماری‌ها: استفاده از فناوری‌های هوشمند برای شناسایی سریع‌تر عوامل تهدیدکننده محصولات.
- پیش‌بینی میزان برداشت: به‌کارگیری داده‌ها و ابزارهای هوش مصنوعی برای برآورد عملکرد محصولات کشاورزی.
توسعه ربات هوشمند اصلاح نژاد گندم را می‌توان در چارچوب همین سیاست گسترده‌تر ارزیابی کرد؛ سیاستی که هدف آن افزایش بهره‌وری کشاورزی از طریق ترکیب پژوهش ژنتیکی، داده‌های دقیق و سامانه‌های هوشمند است.
در مجموع، این پروژه نشان می‌دهد که چین در حال گسترش کاربرد هوش مصنوعی از صنایع پیشرفته و تولیدات صنعتی به مراحل بنیادین تولید غذاست. اگر این فناوری در مقیاس تجاری به کار گرفته شود، می‌تواند فرایند شناسایی و انتخاب گونه‌های برتر گندم را تسریع کند و به تلاش‌های این کشور برای افزایش بهره‌وری کشاورزی و تقویت امنیت غذایی کمک برساند.
منبع: scmp
