สล็อตแตกง่าย นักวิทยาศาสตร์จาก Skoltech ได้ฝึกฝนโครงข่ายประสาทเทียมเพื่อประเมินและทำนายรูปแบบการเจริญเติบโตของพืชโดยคำนึงถึงปัจจัยที่มีอิทธิพลหลักและเสนออัตราส่วนที่เหมาะสมที่สุดระหว่างความต้องการธาตุอาหารกับพารามิเตอร์ที่ขับเคลื่อนการเจริญเติบโตอื่นๆ ผลการศึกษาได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร IEEE Transactions on Instrumentations and Measurings
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีความพยายามหลายครั้ง
ในการใช้ปัญญาประดิษฐ์ (AI) ในเกือบทุกด้านของชีวิต พิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์ โดยช่วยให้ผู้คนตัดสินใจได้อย่างถูกต้องและบรรลุเป้าหมาย การใช้ AI ในการปลูกพืชในสภาพแวดล้อมที่ประดิษฐ์ขึ้นก็ไม่มีข้อยกเว้น โครงข่ายประสาทเทียมมีสถาปัตยกรรมที่หลากหลาย รวมถึงประเภทที่โดดเด่นที่สุดคือ โครงข่ายประสาทที่เกิดซ้ำ (RNN) ที่ช่วยประมวลผลลำดับของข้อมูลตามทิศทางอย่างมีประสิทธิภาพ เช่น ข้อความ คำพูด หรืออนุกรมเวลา ซึ่งเป็นส่วนสำคัญในการอธิบายต้นไม้ เติบโตเมื่อเวลาผ่านไป
ในการศึกษาของพวกเขา นักวิทยาศาสตร์ของ Skoltech แสดงให้เห็นว่า RNN สามารถใช้ร่วมกับอัลกอริธึมการมองเห็นด้วยคอมพิวเตอร์เพื่อจัดการกับงานการทำนายการเจริญเติบโตของพืชอย่างครบถ้วนได้อย่างไร ในขณะที่คอยจับตาดูสถานะปัจจุบันและพารามิเตอร์หลักของระบบการปลูกพืช งานนี้ได้รับการแก้ไขโดยใช้ข้อมูลที่ได้รับในการศึกษาที่จัดทำขึ้นโดยความร่วมมือกับ German Aerospace Center (DLR) ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันได้พิจารณาการกระตุ้นเพิ่มเติมสำหรับการเจริญเติบโตของพืชในระบบประดิษฐ์ที่คล้ายกับที่ใช้ในสถานีอวกาศนานาชาติ การทดลองร่วมกันให้ผลลัพธ์อันมีค่าที่ช่วยค้นหาอัตราส่วนที่เหมาะสมของสารอาหาร ซึ่งรับประกันรูปแบบการเจริญเติบโตที่ดีที่สุดภายใต้ข้อจำกัดที่มีอยู่
นักวิทยาศาสตร์ได้แบ่งกลุ่มและกำหนดพื้นที่ใบไม้ทั้งหมดโดยใช้อัลกอริธึมการมองเห็นด้วยคอมพิวเตอร์ และคาดการณ์การเจริญเติบโตของพืชโดยใช้ RNN ของสถาปัตยกรรมต่างๆ ซึ่งจัดการกับงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ พวกเขายังเสนอระบบประหยัดพลังงานแบบฝังตัวสำหรับการคำนวณและคาดการณ์รูปแบบการเติบโต เพื่อทำการทดลองใช้งานจริงและทดสอบซอฟต์แวร์เฉพาะ
ระบบนี้ใช้ Raspberry Pi ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์สร้างต้นแบบบอร์ดเดี่ยวยอดนิยมที่มีการ์ดกราฟิก Intel Movidius ภายนอก อุปกรณ์นี้ใช้โปรเซสเซอร์กราฟิก Myriad 2 ที่กะทัดรัดและทรงพลังซึ่งทำงานที่ 150 Gflops ด้วยกำลังไฟเพียง 1 W ซึ่งเทียบได้กับซูเปอร์คอมพิวเตอร์ในช่วงกลางปี 1990 โซลูชั่นที่สมบูรณ์แบบสำหรับโครงข่ายประสาทเทียม ชิปกราฟิกเหล่านี้จะกลายเป็นแกนหลักของระบบฝังตัวที่ใช้ AI ในอนาคต
“ผลการวิจัยที่ได้จากการศึกษาครั้งนี้จะช่วยสร้างระบบแบบพกพาสำหรับการติดตามและคาดการณ์การเจริญเติบโตของพืชในระบบปลูกประดิษฐ์อย่างต่อเนื่อง ซึ่งท้ายที่สุดจะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับมนุษย์” ? สมาชิกของทีมผู้เขียน Dmitry Shadrin และ Alexander Menshchikov กล่าว
ที่มา: สถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี Skolkovo (Skoltech)
Backx กล่าวว่ามันฝรั่งส่วนใหญ่ในโลกปลูกในเอเชียและแอฟริกาในสถานการณ์ที่แห้งแล้ง ”ดังนั้น รายการความเครียดจากสิ่งมีชีวิตหลายชนิดจึงมีความสำคัญมากสำหรับความหลากหลายในตลาดเหล่านั้น ปัจจัยความเครียดเช่นภัยแล้งหรือความร้อนมีความสำคัญ เกลือมีความสำคัญพอๆ กับพื้นที่ชลประทานที่มีรสเค็มมากขึ้นเรื่อยๆ ฉันจะบอกว่าความร้อนเป็นสิ่งสำคัญที่สุด ประสิทธิภาพการใช้น้ำก็มีความสำคัญเช่นกัน อย่างไรก็ตาม เราควรตระหนักว่ามันฝรั่งเป็นพืชผลที่มีการใช้น้ำอย่างมีประสิทธิภาพอยู่แล้ว”
Bandsma ระบุว่าบริษัทของเขากำลังผสมพันธุ์สำหรับพันธุ์ที่แข็งแรงต่อสภาพแห้งแล้ง ร้อน และเค็ม “ความร้อนและความแห้งแล้งไม่ได้เป็นเพียงปัญหาในพื้นที่เมดิเตอร์เรเนียน แอฟริกา และส่วนอื่นๆ ที่เรากำลังส่งออกเมล็ดพันธุ์ไป สภาพอากาศในยุโรปก็รุนแรงขึ้นเช่นกัน ดังนั้นเราจึงต้องการมันฝรั่งที่ทนทานต่อความร้อนและแล้ง (หรือมีความทนทานสูง) ร่วมกับมันฝรั่งที่สุกเร็วถึงปานกลาง เมื่อมันฝรั่งเมล็ดมีขนาดการเก็บเกี่ยวที่ดี เราหวังว่าจะสามารถเริ่มเก็บเกี่ยวได้เร็วกว่านี้ ก่อนที่ฝนจะเริ่มตก”
มุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงคุณสมบัติทางโภชนาการและสุขภาพในมันฝรั่งพันธุ์ใหม่ของคุณ
Backx กล่าวว่ามันฝรั่งโดยทั่วไปมีสุขภาพที่ดี
และสามารถกินมันฝรั่งได้ทั้งวันเป็นเวลาหลายสัปดาห์เท่านั้น และยังคงได้รับอาหารที่สมดุล แต่มันเป็นไปได้ที่จะทำให้มันฝรั่งมีสุขภาพดีขึ้น “อันที่จริงในโครงการปรับปรุงพันธุ์ของเรา เราใช้คุณลักษณะด้านสุขภาพ เช่น มันฝรั่งที่มีค่าดัชนีน้ำตาลต่ำหรือเฟรนช์ฟรายส์แคลอรี่ต่ำ เพื่อให้บริการผู้ที่ขอผลิตภัณฑ์ประเภทนี้”
คนสามารถกินมันฝรั่งได้ทั้งวันเป็นเวลาหลายสัปดาห์และยังคงได้รับอาหารที่สมดุล
คลิกเพื่อทวีต
Bandsma กล่าวว่าพวกเขาพยายามทำ แต่การมุ่งเน้นที่สุขภาพไม่ใช่เป้าหมายแรกของพวกเขา “ตลาดที่ใหญ่ที่สุดของเราคือการขายมันฝรั่งเมล็ดเพื่อการส่งออก เรากำลังกระจายโอกาสของเรา ดังนั้นสำหรับเซ็กเมนต์มันฝรั่งขนาดเล็กของเรา เราพยายามที่จะมุ่งเน้นไปที่มัน”
Vanessa Prigge ผู้จัดการโครงการปรับปรุงพืชผลที่ Solana
Prigge กล่าวว่าปลาทอดกรอบและเฟรนช์ฟรายของ Solana หลายชนิดมีปริมาณน้ำตาลรีดิวซ์ต่ำมากหลังจากเก็บในตู้เย็นเป็นเวลานาน ซึ่งเป็นลักษณะที่พวกเขามุ่งเน้นเป็นพิเศษในโปรแกรมการปรับปรุงพันธุ์เพื่อส่งมอบพันธุ์ที่มีการเกิดอะคริลาไมด์ที่ลดลงในระหว่างการทอด นี่เป็นลักษณะที่ซับซ้อนซึ่งต้องมีการปรับเปลี่ยนทั้งคาร์โบไฮเดรตและเมแทบอลิซึมของกรดอะมิโน ซึ่งยากต่อการปรับปรุงด้วยวิธีการปรับปรุงพันธุ์แบบดั้งเดิม
โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเทียบกับอาหารหลัก เช่น ข้าวและซีเรียล มันฝรั่งถือเป็นพืชผลที่ดีต่อสุขภาพ Heselmans กล่าว “เราไม่ได้บังคับให้มีองค์ประกอบที่มีคุณค่าทางโภชนาการในเชิงบวกทั้งหมดในมันฝรั่งโดยรู้ว่าสามารถเติมผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ในอาหารเพื่อสุขภาพได้ อย่างไรก็ตาม เรายังคงติดตามการเพิ่มองค์ประกอบเชิงบวก เช่น สารต่อต้านอนุมูลอิสระ และลดองค์ประกอบเชิงลบ เช่น ไกลคอล-อัลคาลอยด์ และอะคริลาไมด์” สล็อตแตกง่าย
