الذكاء الاصطناعي في مواجهة تحديات الأمن الغذائي (2)

  • 4/18/2023
  • 01:00
  • 5
  • 0
  • 0
news-picture

تطرقت‭ ‬في‭ ‬الجزء‭ ‬الأول‭ ‬من‭ ‬هذا‭ ‬المقال‭ ‬إلى‭ ‬أهمية‭ ‬استخدام‭ ‬التعلم‭ ‬الآلي‭ ‬أو‭ ‬ال‭ ‬machine‭ ‬learning‭ ‬وتطبيقاته‭ ‬في‭ ‬المجال‭ ‬الزراعي‭. ‬ووضحنا‭ ‬إسهام‭ ‬هذه‭ ‬الأداة‭ ‬في‭ ‬إدارة‭ ‬المحاصيل‭ ‬ونموها‭. ‬وفي‭ ‬هذا‭ ‬الجزء،‭ ‬سوف‭ ‬يتم‭ ‬تقديم‭ ‬الفوائد‭ ‬الأخرى‭ ‬لتطبيقات‭ ‬نظم‭ ‬التعلم‭ ‬الآلي‭ ‬في‭ ‬إدارة‭ ‬وكشف‭ ‬الأمراض‭ ‬التي‭ ‬تصيب‭ ‬المحاصيل،‭ ‬وقدرتها‭ ‬على‭ ‬إدارة‭ ‬جودتها‭ ‬بفعالية،‭ ‬بالإضافة‭ ‬إلى‭ ‬قدرة‭ ‬التعلم‭ ‬الآلي‭ ‬على‭ ‬التعرف‭ ‬على‭ ‬الأنواع‭ ‬أو‭ ‬ما‭ ‬يسمى‭ ‬بـ‭ ‬species‭ ‬recognition‭.‬ من‭ ‬أهم‭ ‬اهتمامات‭ ‬العاملين‭ ‬في‭ ‬القطاع‭ ‬الزراعي‭ ‬هو‭ ‬مكافحة‭ ‬الآفات‭ ‬والأمراض‭ ‬التي‭ ‬تصيب‭ ‬المحاصيل‭ ‬الزراعية‭. ‬وأحد‭ ‬الممارسات‭ ‬الأكثر‭ ‬استخدامًا‭ ‬وشيوعاً‭ ‬في‭ ‬مكافحة‭ ‬الآفات‭ ‬والأمراض‭ ‬هي‭ ‬رش‭ ‬المبيدات‭ ‬بشكل‭ ‬موحد‭ ‬فوق‭ ‬منطقة‭ ‬المحاصيل‭. ‬هذه‭ ‬الممارسة،‭ ‬على‭ ‬الرغم‭ ‬من‭ ‬فعاليتها،‭ ‬تعد‭ ‬ذات‭ ‬كلفة‭ ‬مالية‭ ‬عالية‭ ‬ولها‭ ‬تأثيرات‭ ‬بيئية‭ ‬كبيرة‭. ‬يمكن‭ ‬أن‭ ‬تكون‭ ‬التأثيرات‭ ‬البيئية‭ ‬عبارة‭ ‬عن‭ ‬بقايا‭ ‬مبيدات‭ ‬في‭ ‬منتجات‭ ‬المحاصيل،‭ ‬كما‭ ‬أن‭ ‬لها‭ ‬آثارا‭ ‬جانبية‭ ‬على‭ ‬تلوث‭ ‬التربة،‭ ‬المياه‭ ‬الجوفية،‭ ‬وتأثيرات‭ ‬في‭ ‬الحياة‭ ‬البرية‭ ‬والأنظمة‭ ‬البيئية،‭ ‬وما‭ ‬إلى‭ ‬ذلك‭. ‬ولكن،‭ ‬يقدم‭ ‬التعلم‭ ‬الآلي‭ ‬بعض‭ ‬الحلول‭ ‬لمعالجة‭ ‬هذه‭ ‬المشكلة،‭ ‬حيث‭ ‬يتم‭ ‬استخدام‭ ‬التعلم‭ ‬الآلي‭ ‬والاستشعار‭ ‬لاستهداف‭ ‬النباتات‭ ‬المصابة‭ ‬بالأمراض‭ ‬الزراعية‭ ‬من‭ ‬حيث‭ ‬الزمان‭ ‬والمكان‭. ‬ومثالاً‭ ‬على‭ ‬ذلك،‭ ‬تم‭ ‬تقديم‭ ‬أداة‭ ‬لاكتشاف‭ ‬وتمييز‭ ‬نباتات‭ ‬الـ‭ ‬Silybum‭ ‬marianum‭ ‬وتلك‭ ‬المصابة‭ ‬بفطر‭ ‬smut‭ ‬Microbotyum‭ ‬silybum‭ ‬أثناء‭ ‬النمو‭ ‬الخضري‭. ‬كما‭ ‬تم‭ ‬تطوير‭ ‬طريقة‭ ‬جديدة‭ ‬تعتمد‭ ‬على‭ ‬إجراءات‭ ‬معالجة‭ ‬الصور‭ ‬لتصنيف‭ ‬الطفيليات‭ ‬والكشف‭ ‬التلقائي‭ ‬عليها‭ ‬لبيئات‭ ‬الـ‭ ‬greenhouse‭ ‬لمحصول‭ ‬الفراولة‭. ‬وقدم‭ ‬المطورون‭ ‬في‭ ‬أبحاث‭ ‬أخرى‭ ‬طريقة‭ ‬لاكتشاف‭ ‬وفحص‭ ‬أمراض‭ ‬في‭ ‬شتلات‭ ‬الأرز،‭ ‬وأدى‭ ‬الاكتشاف‭ ‬للنباتات‭ ‬المصابة‭ ‬إلى‭ ‬زيادة‭ ‬المحاصيل‭ ‬وتقليل‭ ‬الوقت‭ ‬المستهلك‭ ‬مقارنة‭ ‬بالفحص‭ ‬بالعين‭ ‬المجردة‭. ‬وعندما‭ ‬تقوم‭ ‬الأجهزة‭ ‬بالكشف‭ ‬عن‭ ‬بعض‭ ‬الأمراض،‭ ‬تقوم‭ ‬الآلات‭ ‬الاستشعارية‭ ‬برش‭ ‬المبيدات‭ ‬في‭ ‬المكان‭ ‬والوقت‭ ‬المناسب‭ ‬بدلاً‭ ‬من‭ ‬استخدام‭ ‬أدوات‭ ‬الرش‭ ‬الجائرة،‭ ‬والتي‭ ‬قد‭ ‬تسبب‭ ‬عديدا‭ ‬من‭ ‬الآثار‭ ‬الجانبية‭ ‬للبيئة‭ ‬بشكل‭ ‬عام‭.‬ بالإضافة‭ ‬إلى‭ ‬ما‭ ‬سبق،‭ ‬يعد‭ ‬الكشف‭ ‬عن‭ ‬الأعشاب‭ ‬الضارة‭ ‬ومعالجتها‭ ‬مشكلة‭ ‬أخرى‭ ‬لها‭ ‬آثار‭ ‬جانبية‭ ‬في‭ ‬الزراعة‭ ‬حيث‭ ‬تعد‭ ‬الأعشاب‭ ‬الضارة‭ ‬من‭ ‬أكبر‭ ‬التهديدات‭ ‬التي‭ ‬تصيب‭ ‬المحاصيل‭ ‬وتؤثر‭ ‬في‭ ‬إنتاجيتها‭. ‬ويعد‭ ‬الاكتشاف‭ ‬الدقيق‭ ‬للأعشاب‭ ‬الضارة‭ ‬ذات‭ ‬أهمية‭ ‬كبيرة‭ ‬للزراعة‭ ‬المستدامة،‭ ‬لأنه‭ ‬من‭ ‬الصعب‭ ‬اكتشاف‭ ‬الأعشاب‭ ‬الضارة‭ ‬والتمييز‭ ‬بينها‭ ‬وبين‭ ‬المحاصيل‭. ‬لذلك،‭ ‬يأتي‭ ‬دور‭ ‬نظم‭ ‬التعلم‭ ‬الآلي‭ ‬مع‭ ‬أجهزة‭ ‬الاستشعار‭ ‬للكشف‭ ‬الدقيق‭ ‬والتمييز‭ ‬عن‭ ‬الأعشاب‭ ‬الضارة‭ ‬بكلفة‭ ‬منخفضة‭ ‬ومن‭ ‬دون‭ ‬مشاكل‭ ‬بيئية‭ ‬وآثار‭ ‬جانبية‭. ‬ومن‭ ‬هنا،‭ ‬تم‭ ‬تقديم‭ ‬عديد‭ ‬من‭ ‬الدراسات‭ ‬عن‭ ‬تطبيقات‭ ‬التعلم‭ ‬الآلي‭ ‬واكتشاف‭ ‬الأعشاب‭ ‬الضارة‭ ‬في‭ ‬الزراعة‭. ‬حيث‭ ‬قدمت‭ ‬الدراسة‭ ‬الأولى‭ ‬طريقة‭ ‬جديدة‭ ‬تعتمد‭ ‬على‭ ‬صور‭ ‬متعددة‭ ‬الأطياف‭ ‬يتم‭ ‬التقاطها‭ ‬بواسطة‭ ‬أنظمة‭ ‬الطائرات‭ ‬من‭ ‬دون‭ ‬طيار‭ ‬لتحديد‭ ‬Silybum‭ ‬marianum،‭ ‬وهو‭ ‬عشب‭ ‬يصعب‭ ‬القضاء‭ ‬عليه‭ ‬ويسبب‭ ‬خسارة‭ ‬فادحة‭ ‬للمحاصيل‭ ‬الزراعية‭. ‬وفي‭ ‬الدراسة‭ ‬الثانية،‭ ‬تم‭ ‬تطوير‭ ‬طريقة‭ ‬جديدة‭ ‬تعتمد‭ ‬على‭ ‬تقنيات‭ ‬التعلم‭ ‬الآلي‭ ‬للتعرف‭ ‬على‭ ‬أنواع‭ ‬المحاصيل‭ ‬والأعشاب‭ ‬الضارة‭. ‬وبالتحديد،‭ ‬تم‭ ‬اكتشاف‭ ‬العديد‭ ‬من‭ ‬الأعشاب‭ ‬الضارة‭ ‬التي‭ ‬يصعب‭ ‬ملاحظتها‭ ‬والتي‭ ‬كانت‭ ‬تصيب‭ ‬المحاصيل‭ ‬بشكل‭ ‬مستمر‭. ‬وأصبح‭ ‬التعلم‭ ‬الآلي‭ ‬مفيداً‭ ‬ودقيقاً‭ ‬لاستخدام‭ ‬القطاع‭ ‬الزراعي‭ ‬والتمييز‭ ‬لهذه‭ ‬الأنواع‭ ‬للحفاظ‭ ‬على‭ ‬المحاصيل‭ ‬ما‭ ‬يسهم‭ ‬في‭ ‬خفض‭ ‬الخسائر‭ ‬الاقتصادية‭ ‬والبيئية‭.‬ ولعل‭ ‬هناك‭ ‬حاجة‭ ‬إلى‭ ‬استخدام‭ ‬مثل‭ ‬هذه‭ ‬التكنولوجيا‭ ‬في‭ ‬بعض‭ ‬دول‭ ‬الشرق‭ ‬الأوسط‭ ‬التي‭ ‬تعاني‭ ‬بعضها‭ ‬من‭ ‬الخسائر‭ ‬لمحاصيلها‭ ‬الزراعية‭ ‬مثل‭ ‬السودان‭ ‬التي‭ ‬تخسر‭ ‬30%‭ ‬من‭ ‬محاصيلها‭ ‬سنوياً‭. ‬والتي‭ ‬قد‭ ‬تكون‭ ‬سببها‭ ‬عوامل‭ ‬مثل‭ ‬أمراض‭ ‬النبات،‭ ‬أو‭ ‬الأعشاب‭ ‬الضارة،‭ ‬أو‭ ‬عوامل‭ ‬الاحتباس‭ ‬الحراري،‭ ‬أو‭ ‬استخدام‭ ‬الزراعة‭ ‬التقليدية،‭ ‬أو‭ ‬غيرها‭ ‬من‭ ‬العوامل‭ ‬الأخرى،‭ ‬ما‭ ‬يستدعي‭ ‬استخدام‭ ‬الزراعة‭ ‬التقنية‭ ‬وأدوات‭ ‬الذكاء‭ ‬الاصطناعي‭ ‬والتعلم‭ ‬الآلي‭ ‬لزيادة‭ ‬معدل‭ ‬الأمن‭ ‬الغذائي‭ ‬فيها‭. ‬ { مركز‭ ‬البحرين‭ ‬للدراسات‭ ‬ الاستراتيجية‭ ‬والدولية‭ ‬والطاقة

مشاركة :