Dans un monde où la sécurité alimentaire et les incitations économiques sont cruciales, la plupart des agriculteurs cherchent à maximiser leurs rendements agricoles. Une nouvelle approche utilisant des drones et l’intelligence artificielle permettrait d’améliorer considérablement l’estimation du moment optimal pour la récolte en analysant avec précision les caractéristiques de croissance individuelles des plantes.
Cette avancée pourrait bénéficier à de nombreux agriculteurs et ouvrir la voie à des systèmes futuristes de récolte automatisée.
Une approche innovante pour optimiser les récoltes
Les chercheurs, dont certains de l’Université de Tokyo, ont démontré pour la première fois un système principalement automatisé pour améliorer les rendements agricoles.
Le professeur associé Wei Guo du Laboratoire de Phénomique des Champs explique que l’idée est simple, mais sa conception, sa mise en œuvre et son exécution sont extrêmement complexes. Les drones jouent un rôle clé dans la collecte de données détaillées sur chaque plante, permettant aux agriculteurs de déterminer le moment idéal pour la récolte.
Wei Guo souligne que récolter un champ un jour avant ou après le moment optimal peut réduire les revenus potentiels de l’agriculteur de 3,7% à 20,4%. Grâce à ce système, les drones identifient et cataloguent chaque plante dans le champ, et leurs données d’imagerie alimentent un modèle qui utilise l’apprentissage profond pour produire des données visuelles faciles à comprendre pour les agriculteurs.
Les défis de l’analyse d’image et de l’apprentissage profond
La principale difficulté rencontrée par l’équipe de recherche résidait dans l’analyse d’image et l’apprentissage profond. Les plantes bougent avec le vent et la lumière change avec le temps et les saisons, ce qui rend difficile pour les machines de compenser ces variations.
L’équipe a donc dû investir beaucoup de temps dans l’étiquetage des images pour aider le système à apprendre à identifier correctement ce qu’il voyait. La gestion d’une quantité massive de données, souvent de l’ordre de billions de pixels, a également représenté un défi.
En synthèse
Les drones et l’intelligence artificielle offrent une approche prometteuse pour aider les agriculteurs à déterminer le moment optimal pour la récolte, réduisant ainsi les pertes alimentaires et améliorant les revenus. Bien que la mise en œuvre de cette technologie présente des défis en matière d’analyse d’image et d’apprentissage profond, les chercheurs sont optimistes quant à son potentiel pour transformer l’agriculture et contribuer à résoudre les problèmes majeurs auxquels nous sommes confrontés en matière de sécurité alimentaire et de durabilité.
Pour une meilleure compréhension
1. Comment fonctionne le système de drones et d’IA pour optimiser les récoltes ?
Le système utilise des drones pour collecter des données détaillées sur chaque plante dans un champ. Ces données d’imagerie alimentent un modèle d’apprentissage profond qui produit des données visuelles faciles à comprendre pour les agriculteurs, leur permettant de déterminer le moment idéal pour la récolte.
2. Quels sont les avantages de cette approche pour les agriculteurs ?
En déterminant le moment optimal pour la récolte, les agriculteurs peuvent réduire les pertes alimentaires et améliorer leurs revenus. De plus, le système automatisé réduit les coûts de main-d’œuvre associés à la collecte de données sur les plantes.
3. Quels défis l’équipe de recherche a-t-elle rencontrés lors de sa mise en œuvre ?
Les principaux défis étaient liés à l’analyse d’image et à l’apprentissage profond. Les plantes bougent avec le vent et la lumière change avec le temps et les saisons, ce qui rend difficile pour les machines de compenser ces variations. De plus, la gestion d’une quantité massive de données, souvent de l’ordre de billions de pixels, a représenté un défi.
4. Quel est l’impact potentiel de cette technologie sur l’agriculture ?
Les drones et l’intelligence artificielle offrent une approche prometteuse pour aider les agriculteurs à déterminer le moment optimal pour la récolte, réduisant ainsi les pertes alimentaires et améliorant les revenus. Cette technologie pourrait contribuer à résoudre les problèmes majeurs auxquels nous sommes confrontés en matière de sécurité alimentaire et de durabilité.
5. Quelles sont les perspectives d’avenir pour cette technologie ?
Les chercheurs sont optimistes quant au potentiel de cette technologie pour transformer l’agriculture et ouvrir la voie à des systèmes futuristes de récolte automatisée. Étant donné les coûts relativement faibles des drones et des ordinateurs, une version commerciale de ce système devrait être accessible à de nombreux agriculteurs.
Journal article: Wang H, Li T, Nishida E, Kato Y, Fukano Y, Guo W. “Drone-Based Harvest Data Prediction Can Reduce On-Farm Food Loss and Improve Farmer Income”. Plant Phenomics 2023;5: Article 0086. https://doi.org/10.34133/plantphenomics.0086
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