Китайские исследователи разработали систему на основе искусственного интеллекта, которая обнаруживает хуанлунбин – одну из самых опасных болезней цитрусовых – до появления видимых признаков. Метод позволяет выявить заражение на скрытой стадии с точностью свыше 91%.
Хуанлунбин, или «болезнь зелёного дракона», – одно из самых разрушительных заболеваний цитрусовых в мире. Лекарства от него не существует, а к моменту проявления симптомов – пятен на листьях и деформации плодов – инфекция, как правило, уже успевает распространиться на соседние деревья. Единственный способ борьбы – уничтожение заражённых растений, поэтому ранняя диагностика критически важна для спасения садов.
Новый метод объединяет три источника данных: обычные фотографии листьев, их гиперспектральный анализ и показания портативного измерителя хлорофилла. Система анализирует невидимые глазу изменения в отражении света от листа, которые происходят задолго до того, как он начинает желтеть. Алгоритм выявляет внутренние нарушения в фотосинтезе, содержании пигментов и водном балансе растения.
Для обучения модели учёные собрали в садах провинции Гуанси 2700 образцов листьев с 52 деревьев. Статус каждого листа – здоров он или заражён – подтверждали с помощью молекулярного анализа. Это позволило создать точную базу для тренировки искусственного интеллекта.
Общая точность системы при классификации по пяти стадиям болезни достигла 97,6%. В самой сложной задаче – отличить здоровый лист от заражённого, но бессимптомного, – модель показала результат 91,25%. Исследователи подчеркивают, что такой эффективности удалось добиться именно благодаря комплексному анализу данных, поскольку каждый из методов в отдельности не давал нужной точности.
Авторы исследования отмечают, что пока система протестирована в лабораторных условиях. Следующий этап – адаптировать технологию для полевой работы, в том числе для использования на беспилотниках. В перспективе это позволит создать систему раннего оповещения, которая поможет фермерам оперативно выявлять и локализовать очаги заболевания, предотвращая его масштабное распространение.