Искусственный интеллект начали применять для отбора семян

Несмотря на долгую историю развития сельского хозяйства, проблема выбора семян возникает перед аграриями каждый сезон. Производители семян продолжают уделять большое внимание повышению урожайности своей продукции, но климатические изменения на планете делают погоду все более суровой и непредсказуемой. Поэтому сегодня все больше компаний по всему миру пытаются повышать эффективность отбора семян, применяя последние достижения в области высоких технологий.

Одной из них является американо-израильский стартап Seed-X, который использует алгоритмы машинного зрения и искусственного интеллекта для идентификации генетических признаков семян на основе фенотипа. По словам создателей, применение этой технологии не требует разрушения семян, а анализ генотипа проводится без генетических тестов на молекулярном уровне.

«Традиционный отбор семян слишком расточителен и неточен. Наша технология поддерживает сельскохозяйственную экосистему, позволяя селекционерам и производителям достигать желаемых результатов быстрее и надежнее. Они могут получать наилучшие семена за меньшие деньги, одновременно снижая использование таких ресурсов, как земля, вода, удобрения, энергия и химикаты», – говорит Сарел Ашкенази (Sarel Ashkenazy), основатель и генеральный директор компании.

По его словам, вместе с тем стартапу приходится сталкиваться с недоверием со стороны производителей семян, которые сомневаются в возможности проведения анализа без использования молекулярного тестирования.

«Сельское хозяйство с использованием искусственного интеллекта – это то, что следует приветствовать, а не бояться. Его применение может помочь в создании более качественных продуктов питания экологичным, доступным и менее расточительным способом. Технологии искусственного интеллекта создают новые способы анализа существующих данных. Все области науки, связанные с биологией растений, патологией, семенами и физиологией злаковых могут значительно продвинуться вперед с использованием искусственного интеллекта», – считает Сарел Ашкенази.

Он также подробнее рассказал о том, как действует разработка его компании.

"Наша технология основана на сочетании компьютерного зрения, искусственного интеллекта и собственного алгоритма, анализирующего фенотип семян для выявления генетических характеристик. Мы используем разные вид световых волн для захвата данных, но именно заранее прописанные алгоритмы составляют основу систему», – отметил Сарел Ашкенази.

По его словам, это позволяет успешно классифицировать семена по различным биотическим (вирусы, нематоды и грибковая устойчивость) и качественным признакам (цвет и форма фруктов, структура растений).

Прорыв заключается в том, что такой подход позволяет не разрушать семена. Кроме того, это дает возможность проводить генотипологический анализ, не делая каких-либо молекулярно-генетических тестов.

"Первый продукт, который мы запустили, называется GeNee. Это портативный инструмент для анализа семян, который помогает селекционерам проводить отбор для каждого селекционного цикла. Он позволяет экономить время и повышать качество выборки. Производители семян также могут использовать GeNee для проверки качества образцов. Полученные результаты всегда доступны на веб-платформе, которая содержит графики и  диаграммы, дающие полное представление о каждом отдельным зернышке", – говорит Сарел Ашкенази.

В настоящее время в базе данных Seed-X информация о 250 сортах овощных и зерновых культур, но она, по словам главы компании, может быть очень быстро расширена.

«Чтобы адаптировать алгоритм для новой задачи или характеристики требуется около четырех часов визуализации и шести часов тренировки алгоритма. Причем для каждого нового параметра вы должны обучить алгоритм только один раз. Сегодня система продолжает активно совершенствоваться», – подчеркивает Сарел Ашкенази.

В заключение он рассказал о том, что подобная технология может дать семеноводству в будущем.

"Использование искусственного интеллекта приведет к большим переменам в рабочих процессах и изменению множества старых методов. Если вы можете отсортировать плохие семена, вы можете улучшить буквально каждую партию. Больше не будет  никаких компромиссов в плане прорастания, так как все семена будут давать 100-процентный результат. В ближайшем будущем Seed-X намеревается создать крупнейшую в мире базу данных корреляций фенотипов-генотипов, что откроет путь к более быстрому выявлению и проектированию лучших сортов, а также максимизации урожайности при использовании меньшего количества ресурсов", – заключил Сарел Ашкенази.