A talaj minősége alapvetően meghatározza a növények fejlődését és a terméshozamot, mégis gyakran csak ritkán vagy nagy költséggel vizsgálják. A hagyományos laboratóriumi elemzések időigényesek, és nem mindig állnak rendelkezésre akkor, amikor gyors döntésre lenne szükség. Egy friss tanulmány erre a problémára kínál innovatív megoldást a mesterséges intelligencia segítségével – olvasható az arXiv-on megjelent tanulmányban.
A kutatás középpontjában az AgroSense nevű rendszer áll, amely a talajról készült képeket és alapvető kémiai adatokat egyesítve képes következtetni a talaj típusára és tápanyag-ellátottságára. A cél az, hogy a gazdák gyorsan, helyben is használható információt kapjanak a termőföld állapotáról, akár laborvizsgálat nélkül.
A rendszer egyik különlegessége az úgynevezett multimodális megközelítés. Ez azt jelenti, hogy nem egyetlen adatforrásra támaszkodik, hanem többféle információt dolgoz fel egyszerre. A talaj felszínéről készült fotók mellett figyelembe veszi például a pH-értéket, valamint a nitrogén-, foszfor- és káliumtartalomra vonatkozó adatokat is.
Nem váltja ki a laboratóriumi vizsgálatokat, de segít a felismerésben
A feldolgozást mélytanuláson alapuló algoritmusok végzik. Ezek a rendszerek rengeteg példán keresztül „megtanulják”, hogyan néznek ki a különböző talajtípusok, és milyen vizuális jegyek utalnak jó vagy éppen gyengébb tápanyag-ellátottságra. Így a számítógép képes olyan mintázatokat felismerni, amelyek az emberi szem számára nem mindig egyértelműek.
A kísérleti eredmények azt mutatták, hogy az AgroSense jó pontossággal tudta azonosítani a különböző talajtípusokat, és hasznos becsléseket adott a tápanyag-ellátottságról is. Bár a rendszer nem váltja ki teljesen a részletes laborvizsgálatokat, gyors előszűrésre és döntés-előkészítésre már most alkalmasnak bizonyult.
Egy ilyen rendszer segíthet abban, hogy megfelelő növényt válasszanak, illetve pontosabban tervezzék meg a tápanyag-utánpótlást, csökkentve a felesleges műtrágyahasználatot.
A tanulmány szerzői szerint a technológia a jövőben tovább fejlődhet, például mobiltelefonos alkalmazások formájában, vagy összekapcsolva más precíziós gazdálkodási eszközökkel. Így a mesterséges intelligencia nemcsak a laborokban, hanem közvetlenül a földeken is a mindennapi döntéshozatal részévé válhat.
Összességében a kutatás azt mutatja, hogy a talajvizsgálat új korszak előtt áll. Az adatvezérelt, intelligens rendszerek gyorsabbá, olcsóbbá és rugalmasabbá tehetik a talaj állapotának felmérését, ami hosszú távon a fenntarthatóbb és hatékonyabb mezőgazdaságot szolgálja.
