Çoğu kişi tarafından acımasızca ezildikten sonra yaydıkları kötü kokuyla tanınan kokuşmuş böcekler, aslında Kuzey Amerika ve Güney Avrupa’daki çiftçilere eziyet eden en önemli tarım zararlılarından biri. 1990’larda Asya’dan ABD’ye nakliye konteynırlarıyla gelmiş olabilecek bu sinir bozucu istilacı türün, sadece 2019 yılında Avrupa’da 500 milyon Avro değerinde ürün hasarına yol açtığı bildiriliyor. Tüm bu tahribat, bu böceklerin düzgün bir şekilde izlenmesini en önemli öncelik haline getiriyor, ancak bunu yapmak için kullanılan çağdaş yöntemler yoğun emek gerektiriyor ve büyük ölçeklerde nispeten etkisiz kalıyor. Şimdi ise araştırmacılar, kamera donanımlı dronelar ve yeni yapay zeka modellerinin bir araya gelmesinin çiftçilere mücadele için daha iyi bir yol sunabileceğine inanıyor.
Pest Management Science dergisinde yazan bir grup İtalyan araştırmacı, kısa süre önce bir armut bahçesinde yuvalanan kokuşmuş böceklerin yüksek kaliteli görüntülerini toplamak için kullanıma hazır, ticari bir drone kullandıkları bir çalışmanın bulgularını yayınladı. Araştırmacılar, bir mobil uygulama kullanarak drone’u kontrol etmelerini ve enfekte olmuş ürünlerin üzerinde gezdirmelerini sağlayan bir “otomatik uçuş protokolü” geliştirdiler. Drone daha sonra, gelecekteki kokuşmuş böcekleri başarılı bir şekilde tanımlayabilen bir yapay zeka algoritmasını eğitmek için kullanılan yüzlerce yüksek kaliteli görüntü yakalayabildi. Bu model, kısmen drone tarafından çekilen görüntülerin kalitesi sayesinde, kokuşmuş böcekleri zamanın %97’sinde doğru bir şekilde tespit etti.
Parma Üniversitesi araştırmacısı ve makalenin ortak yazarı Daniele Giannetti yaptığı açıklamada, “Genel olarak, bu yeni izleme sistemi, H. halys’in boyutu ve şekli ile böcek zararlılarının varlığını tespit etmek ve ölçmek için İHA ve YZ’yi entegre etme potansiyelini gösterdi” dedi.
Drone böceklerin yerinde donmasına neden oldu
Drone deneyinden önce, kokuşmuş böcek gözlemi ve gözetimi tipik olarak elle sayım için böcekleri cezbetmek için feromon tuzaklarının kullanılmasından oluşuyordu. Araştırmacılar, bu yaklaşımın, özellikle geniş ve dağınık ekin alanlarında kokuşmuş böcek sayılarını ölçmeye çalışırken etkinliğinin sınırlı olduğunu belirtiyor. Giannetti, bu daha geleneksel izleme yöntemlerinin, bu izlemeyi gerçekleştirecek işçilerin işe alınmasıyla ilgili ekonomik maliyetler nedeniyle de kısıtlı olduğunu söyledi.
Araştırmacılar, çalışmaları için bir DJI Matrice 300 drone’u HD kamera ile donattılar ve meyve bahçesi üzerinde 16 farklı uçuş görevi gerçekleştirmesini sağladılar. Ancak drone armutların üzerinde gezinmeye başlar başlamaz ilginç bir şey oldu. Böcekler, insan gözlemciler yaklaştığında yaptıkları gibi dağılmak ya da ekinlerden düşmek yerine hareketsiz kaldılar. Ölçülen böceklerin yaklaşık %85’i, drone üzerlerinde 4 ve 8 metre yükseklikte gezindiğinde bu donma davranışını sergiledi. Olağandışı donma etkisi, drone’un karedeki böcekle yüksek kaliteli bir fotoğraf çekmek için bolca zamanı olduğu anlamına geliyordu.
Araştırmacılar bu görüntüleri, kokuşmuş böcekleri tespit edebilen bir yapay zeka modelini eğitmek için kullandı. Drone toplam 2.459 görüntü yakalamış olsa da, bunların sadece 402’sinde kokuşmuş böcekler vardı. Araştırmacılar, yapay zeka modelinin eğitilmesine yardımcı olmak için böcekleri bir dikdörtgenle özetleyerek bu böcekleri manuel olarak etiketledi. Araştırmacılar, görüntüler üzerinde uygun şekilde eğitildikten sonra, yapay zekanın diğer görüntülerdeki kokuşmuş böcek örneklerini tespit etme konusunda oldukça becerikli olduğunu söylüyor.
Araştırmacılar odak noktalarını dar bir şekilde kokuşmuş böceklerle sınırlandırmış olsalar da, aynı temel ilkelerin çeşitli zararlıları izlemek için kullanılabileceğini söylüyorlar. Gelecekteki araştırmacıların kendi yeni drone tabanlı görüntülerini yakalamaları ve daha sonra bunları kendi özel yapay zekalarına beslemeleri gerekecektir. ABD’deki ve dünyanın dört bir yanındaki çiftçiler ve çevreciler, mahsul yönetimi, toprak analizi ve gerçek zamanlı “yabani ot keşfi” konularında yardımcı olması için drone’lardan halihazırda faydalanıyor.
Modena Üniversitesi profesörü ve makalenin ortak yazarı Lara Maistrello yaptığı açıklamada, “Bu deneyim gerçekten cesaret verici” dedi. “Bu sonuçları heyecan verici buluyoruz, özellikle de gelecekteki uygulamaları çok fazla olduğu için.”
*Bu yazı How drones and AI could help farmers fight a stink bug invasion başlıklı yazıdan çevrilmiştir.
