Sztuczna inteligencja pomoże w walce z warrozą

Autor: Mike MacKenzie, www.vpnsrus.com

Gdy licealistka Jade Greenberg usłyszała o problemie wymierania pszczół, postanowiła działać. W tamtym roku Greenberg dowiedziała się od lokalnego pszczelarza o pasożytach Varroa destructor, które stanowią gigantyczne zagrożenie dla pszczół miodnych. Jednak działania Jade, które na początku były tylko szkolnym projektem, szybko wyewoluowały we współpracę z dwoma firmami technologicznymi. Razem zaprzęgli do pomocy sztuczną inteligencję.

Greenberg zainteresowała się nie tylko pasożytem V. destructor, ale też konstrukcją uli. Dzikie pszczoły często zamieszkują dziuple, formując gniazda składające się z warstw plastrów pszczelich skierowanych prostopadle do powierzchni gruntu lub dna dziupli.

Nastolatka zastanawiała się czy tradycyjne ule Langstrotha (szeroko stosowane w US) mogą wpływać na pszczoły miodne i na ich wydajność w walce z roztoczami.

– Opublikowano wiele badan naukowych dotyczących czynników środowiskowych i miejsc zbierania pokarmu przez pszczoły oraz wpływu pestycydów na kondycję zapylaczy – mówiła Greenberg. – Jednak jest bardzo mało informacji czy sama konstrukcja nowoczesnego ula ma wpływ na poziom porażenia rodzin pasożytami.

Jade postanowiła zaprojektować swój własny ul, bazując na konstrukcji tzw. słonecznego ula. Został on zaprojektowany w 1980 r. przez Günthera Manckea, niemieckiego rzeźbiarza, który badał naturalne gniazda pszczele. „Słoneczne ule” są wykonywane ręcznie i niedostępne komercyjnie.

– Postanowiłam improwizować z projektem Manckego i stworzyć coś, co będzie dostępne komercyjnie, a także zdrowsze dla pszczół.

Greenberg zamontowała w ulu czujniki do rejestrowania jego masy, temperatury gniazda i wilgotności, a także sprzęt do monitoringu wideo, tak, by z ula można było korzystać. Po kilku miesiącach pracy nad projektem Jade zastanawiała się nad wybudowaniem prototypu udoskonalonego, słonecznego ula o pojemności 43 litrów (chciała go wydrukować na drukarce 3D), gdy jej ojciec (inżynier rozwiązań technicznych w firmie Kinetica, zajmującej się sztuczną inteligencją) zasugerował jej kolejne rozwiązanie.

Kinetica używa AI do analizy ekstremalnie dużych zbiorów danych – od rynków finansowych, po analizę przemieszczania się samochodów ciężarowych po USA. Johnathan (bo tak miał na imię ojciec) opowiedział znajomym z pracy o projekcie córki, a ci z chęcią się zaangażowali. Jednym z jego kolegów był Jacci Cenci, architekt rozwiązań w NVIDIA, firmie technologicznej pracującej nad sztuczną inteligencji i grafice. Cenci zaoferował, że będzie przewodnikiem Jade w technologiach nauki maszyn i zapewni jej rzeczywiste dane do analizy zdrowia pszczół.

Eksperymentatorzy podjęli pracę z pszczelarzami w Kalifornii. Zamieścili w ulach typu Langstroth czujniki do pomiaru temperatury, wilgotności i masy, a także zainstalowali kamerę do rejestracji obrazu. W jednym gnieździe żyła zdrowa rodzina pszczela, w drugim porażona roztoczami.

Następnie zespół użył programów analitycznych dostarczonych przez Kinetica, by wykrywały pszczoły na rejestrowanym obrazie i analizowały mierzone parametry. Wszystkie one mogą mieć wpływ na zdolność Varroa destructor do opanowywania rodziny pszczelej.

Zamiast stosowania dość inwazyjnych metod pudrowych, zespół Greenberga rejestruje obrazy z kalifornijskich uli co 10 sekund, a później maszyna NVIDIA przeprowadza analizy, by wykryć obecność roztoczy na pszczołach. By to osiągnąć zespół analizował pojedyncze klatki z nagrania wideo z obu eksperymentalnych uli. Te analizy porównawcze przeprowadzano, by program mógł ustalić odpowiedni algorytm.

Oczywiście cała technologia jest w wersji prototypowej, jednak z czasem przyczyni się do odkrycia czy gospodarka w ulu Langstrotha ma wpływ na porażenie rodzin pszczelich pasożytami V. destructor. Dzięki temu będzie też można spróbować opracować lepszy rodzaj ula, ponieważ, jak twierdzą eksperymentatorzy, obecnie używane to stara technologia, która nie brała pod uwagę nowych wyzwań, takich jak porażenie warrozą.

Źródło:

https://www.the-scientist.com/notebook/artificial-intelligence-could-help-monitor-bee-health-65776