Российские исследователи разработали систему искусственного интеллекта, способную автоматически анализировать корзинки подсолнечника, подсчитывать количество семян и оценивать их качество. Новая технология позволяет значительно сократить время, необходимое селекционерам для обработки урожая, и снизить влияние человеческого фактора.
Разработку представили специалисты Всероссийского НИИ сельскохозяйственной биотехнологии, входящего в Курчатовский геномный центр, совместно с Московским центром перспективных технологий. В основе решения лежит система компьютерного зрения, обученная распознавать семена непосредственно на целой корзинке без каких-либо механических вмешательств.
Традиционный анализ таких образцов занимает много времени. В одной корзинке подсолнечника может находиться от нескольких сотен до более тысячи семян, расположенных плотными спиралями. Селекционеру приходится вручную пересчитывать их, отделяя полноценные семена от пустых и недоразвитых. На обработку одного образца может уходить около часа, а длительная работа повышает вероятность ошибок.
Для обучения нейросети ученые сформировали базу данных из более чем 1000 фотографий корзинок подсолнечника. В общей сложности она включает изображения примерно 260 тысяч семян. После обучения алгоритм смог распознавать семена с точностью около 88%.
Главным преимуществом новой системы стала скорость работы. На обработку одного изображения требуется примерно 15-30 секунд, включая загрузку фотографии и выдачу результата. Это позволяет значительно ускорить первичную оценку селекционного материала и быстрее принимать решения при отборе перспективных растений.
Еще одной особенностью технологии является ее неразрушающий характер. Для анализа не требуется извлекать семена из корзинки или разрезать образец. Это позволяет сохранить материал для дальнейших исследований и испытаний.
Разработчики рассматривают систему не как замену специалистам, а как инструмент для автоматизации наиболее трудоемкой части работы. По их словам, освобождение селекционеров от рутинного подсчета позволит уделять больше времени анализу полученных результатов и созданию новых сортов.
Следующим этапом станет адаптация технологии для использования непосредственно в поле. В перспективе ученые планируют применять ее совместно с беспилотниками, что позволит оперативно анализировать селекционные посевы без доставки образцов в лабораторию. Кроме того, авторы уже открыли доступ к Telegram-боту для тестирования системы и опубликовали размеченный датасет, чтобы другие исследовательские коллективы могли использовать его для дальнейшего развития подобных технологий.
