Международная группа учёных из Китая и Великобритании представила облачную ИИ-платформу RGPAS, которая определяет ключевые характеристики риса – размер, форму и цвет зёрен – по фотографиям с обычного смартфона. Технология призвана заменить кропотливый ручной труд в лабораториях и ускорить создание новых сортов.
Ранее агрономам приходилось вручную обмолачивать метёлки, пересчитывать зёрна и измерять их специальными приборами. Новая система полностью автоматизирует этот процесс. Для анализа достаточно сфотографировать метёлку риса на тёмном фоне рядом с калибровочной меткой и QR-кодом, который содержит информацию об образце. Весь процесс занимает около 15 секунд.
В основе платформы лежит специально обученная нейросеть, которая с высокой точностью распознаёт и подсчитывает зёрна на снимке. Затем другие алгоритмы измеряют их параметры, отличая целые зёрна от тех, что частично перекрыты другими. Точность системы подтвердили, сравнив её результаты с ручными замерами и показателями коммерческого лабораторного анализатора.
Надёжность платформы доказали в ходе генетических исследований. Данные, полученные с помощью RGPAS, позволили учёным провести полногеномный анализ и безошибочно определить ключевые гены, отвечающие за форму и размер рисового зерна. Более того, система помогла выявить несколько новых участков генома, перспективных для дальнейшего изучения.
Платформа RGPAS работает в открытом доступе для научного сообщества. Она значительно удешевляет и ускоряет фенотипирование – анализ признаков растений, – напрямую связывая фотографию с поля с генетическими данными. Это поможет селекционерам быстрее выводить новые сорта, что особенно важно в условиях изменения климата. В будущем технологию планируют адаптировать для анализа пшеницы и кукурузы.