Огляд прогресу

Проект ІПМ-Попілля

Проєкт ІПМ-Попілля, що фінансується програмою ЄС з досліджень та інновацій "Горизонт 2020", розпочався у вересні 2020 року. Наша команда експертів працювала над пристроєм моніторингу з метою P. japonica виявлення та моніторинг.

Попілля-Японіка-Японський-жук-1024x322

Пастки для комах, розроблені нашою командою, включають електронні пристрої з об'єктивами 10 МП на верхній частині корпусу і є автономними завдяки акумулятору та сонячній батареї. Система пасток оснащена приманкою, яка приваблює цільові види, що потрапляють в систему пасток. Після потрапляння в пастку комахи фіксуються і фотографуються. Фотографії слугують основою для розробки інструменту автоматичного виявлення, спеціально призначеного для P. japonica.

Системи глибокого навчання з використанням штучних нейронних мереж навчать систему виявляти та відокремлювати цільових комах від нецільових. Надалі будуть впроваджені подальші кроки, наприклад, оповіщення, засновані на позитивних результатах виявлення програмним забезпеченням. Крім того, пастки оснащені датчиками, що збирають кліматичні дані, такі як температура, відносна вологість або вітер, які будуть використані для отримання більш детального уявлення про поведінку польоту P. japonica.

Прототипи пасток планується встановити в заражених зонах на Азорських островах, в Італії та Швейцарії, щоб оцінити інноваційний інструмент моніторингу в польових умовах. На додаток до дистанційної оцінки, улов цих пасток планується також оцінювати вручну експертами. Результати такого моніторингу будуть потім порівняні з результатами автоматизованого моніторингу і забезпечать зворотний зв'язок для оптимізації програмного забезпечення для виявлення.

 

Прогрес за останні місяці

Для того, щоб ознайомитися з видами шкідників, мертві екземпляри P. japonica (окремо для чоловіків і жінок) були доставлені до PESSL на початку проекту.

На основі цього, а також деяких літературних досліджень, зокрема, використовуваних систем ручних пасток і, звичайно, поведінки комах, почалася внутрішня дискусія, який прототип iSCOUT слід використовувати в сезоні 2021 року і які адаптації необхідно зробити: резервуар для приманки, шар клею, адаптація блоку управління, форма додаткової пастки тощо.

Незабаром розпочалася адаптація, і перші випробування були проведені в штаб-квартирі PESSL у Вайці, Австрія, а також у місцях, близьких до штаб-квартири PESSL.

Новий блок управління, оснащений кліматичними датчиками (температура, відносна вологість, дощомір), отримав нову прошивку і пройшов першу серію тестів. Блок живлення також було вдосконалено для економії енергії та стабільної передачі даних і зображення.

Паралельно з кроками, зробленими на стороні FW, було вдосконалено загальний детектор комах (V7) і запущено його нову версію. Детектор комах заснований на процесі маркування і наразі здатний ідентифікувати комах з високою точністю на рівні замовлення.

Крім того, потрібно було виготовити та протестувати спеціальну клейку дошку з товстішим шаром клею. Це пов'язано з тим, що P. japonica більший і сильніший за інших комах, тому може втекти з пастки, якщо на липку пластину нанесено недостатньо клею.

Далі розпочалося створення прототипу пастки: розробка концепції та 3-D друк прототипу пастки Попілля, включаючи аналіз та фільтрацію різних типів матеріалів, щоб задовольнити польові вимоги (ультрафіолетове світло, колір і т.д.).

Нарешті, тестування прототипу з мертвими жуками було проведено в лабораторії. Мертві зразки були надані компаніями Agroscope Zürich та Vignaioli Piemontesi.

У зв'язку з COVID-19 та обмеженнями, які він наклав на всіх нас, а також меншою відстанню, а отже, можливістю надавати допомогу та регулярно перевіряти встановлені системи, під час стартової зустрічі у Флоренції було вирішено протестувати перші прототипи у 2021 році лише в Італії та Швейцарії.

Загалом було встановлено вісім пристроїв, оснащених SIM-картою та спеціальним "ADD-On" для таргетингу. P. japonicaщо має вигляд полоза, який приваблює комах кольором і приманкою (контейнером для приманки), і за допомогою полоза потрапляє в пристрій-пастку (фото 1). Там вони фіксуються на клейкій дошці і фотографуються (фото 2). Перші результати показують, що дорослі особини потрапляють у ці пастки без проблем і швидко.

Тим не менш, ми хотіли б подякувати нашим чудовим партнерам, команді Settore Fitosanitario в регіоні П'ємонте (Італія) та команді Servizio fitosanitario cantonale в Тічино (Швейцарія), які підтримали встановлення наших прототипів iSCOUT в польових умовах, за Попілля японське моніторингу у 2021 році.

Моніторинг японського жука Popillia japonica за допомогою пастки iSCOUT на польовій ділянці Stabio (Тессін, Швейцарія)
Моніторинг японського жука Popillia japonica за допомогою пастки iSCOUT на польовій ділянці Stabio (Тессін, Швейцарія)
Моніторинг японського жука Popillia japonica iSCOUT у пастках для комах
Моніторинг японського жука Popillia japonica iSCOUT у пастках для комах

Наші наступні кроки в проекті такі:

  • Встановлення цих прототипів на місцях: встановлення на різних рівнях населення (райони з низьким та високим рівнем населення), оскільки пристрій призначений для первинного моніторингу P. japonica (без масового захоплення).
  • Технічна підтримка тих, хто проводить польовий моніторинг.
  • Провести випробування в лабораторії для маркування P. japonica на клейких дошках (анотація для навчання ШІ) разом з фотографіями, зробленими на місцях розміщення пасток.
  • Навчання та оцінка методів штучного інтелекту для анотування на рівні видів.

Ми з нетерпінням чекаємо на результати. Ми будемо тримати вас у курсі, тож залишайтеся з нами!