هوش مصنوعی زبان گیاهان را ترجمه می‌کند

به گزارش مجله خبری نگار،از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، در حالی‌که کشاورزان ایالت مهاراشترا در هند با بحران‌هایی، چون خشکسالی، شوری خاک و کاهش بازده محصولات روبه‌رو هستند، ترکیب هوش مصنوعی (AI) و نانوفناوری زیستی امید تازه‌ای برای احیای زمین‌های زراعی پدید آورده است. طرح مهااگری‌تک (MahaAgriTech) با هدف شنیدن زبان گیاهان، به کشاورزان این امکان می‌دهد که پیش از بروز خسارت، از استرس آبی یا کمبود مواد مغذی در مزرعه آگاه شوند.

در این رویکرد نو، هوش مصنوعی با تحلیل تصاویر ماهواره‌ای و داده‌های زراعی، علائم نهفته در برگ و خاک را می‌خواند و فناوری‌نانو با اسپری‌های زیستی و نانوذرات تغذیه‌کننده، درمان را به گیاه می‌رساند. این هم‌افزایی میان دانش و طبیعت می‌تواند بازده آب را ۳۰ درصد افزایش دهد، مصرف کود و سم را تا ۴۰ درصد کاهش دهد و کشاورزی را به سمت پایداری و تاب‌آوری اقلیمی سوق دهد.

اگر نیشکر می‌توانست سخن بگوید، مزارع مهاراشترا سرشار از گلایه می‌شدند؛ از باران‌های نامنظم، شوری خاک، و خستگی زمین‌هایی که سال‌ها با کود و سم شیمیایی تغذیه شده‌اند. کشاورزان که تجربه‌ای طولانی در کار زمین دارند، معمولاً زمانی متوجه این فرسودگی می‌شوند که دیر شده است؛ هنگامی که آفت‌ها گسترش یافته و محصول در آستانه از بین رفتن است. در طرح مهااگری‌تک (MahaAgriTech)، تلفیق هوش مصنوعی و نانوزیست‌فناوری، مزرعه‌هایی پدید آورده است که به تعبیر پژوهشگران «سخن می‌گویند». در این سامانه، کشاورز می‌تواند تنها با گرفتن یک برگ نیشکر در برابر دوربین تلفن همراه خود، وضعیت گیاه را در چند ثانیه بداند؛ سامانه هوش مصنوعی با تحلیل رنگ برگ و داده‌های حسگر‌های خاک، پیامی دقیق ارسال می‌کند: «علائم خفیف کم‌آبی شناسایی شد؛ مصرف نیتروژن را ۱۰ درصد کاهش دهید و از اسپری نانوـزیستی استفاده کنید.»

این فناوری که روزگاری به خیال‌پردازی علمی شبیه بود، اکنون واقعیت یافته است. هوش مصنوعی با تکیه بر داده‌های لحظه‌ای و تصاویر ماهواره‌ای، می‌تواند کمبود آب، هجوم آفات یا عدم تعادل مواد غذایی را چند روز پیش از بروز نشانه‌های ظاهری پیش‌بینی کند. در سوی دیگر، نانوزیست‌فناوری وارد عمل می‌شود: نانوذرات زیستی ساخته‌شده از میکروارگانیسم‌ها یا عصاره گیاهان، مواد مغذی را مستقیم به بافت‌های گیاه می‌رسانند، سیستم ایمنی گیاه را تقویت می‌کنند و بدون ایجاد سمیت، آفات را سرکوب می‌سازند.

نتیجه، چرخه‌ای هوشمند میان «درک»، «تشخیص» و «درمان» است؛ جایی که گیاه پیام خطر می‌فرستد، هوش مصنوعی آن را ترجمه می‌کند و فناوری‌نانو پاسخ درمانی را ارائه می‌دهد.

این سامانه از چند لایه تشکیل شده است: در سطح زمین، کشاورزان با حسگر‌های ارزان‌قیمت و برنامه‌های موبایلی به سامانه ابری مهااگری‌تک متصل می‌شوند؛ در آزمایشگاه‌ها، پژوهشگران نانوـمحصولاتی ویژه برای هر نوع استرس گیاهی تولید می‌کنند؛ و در مراکز محلی آموزش کشاورزی، کشاورزان با شیوه استفاده از این ابزار‌های هوشمند آشنا می‌شوند.

برآورد‌ها نشان می‌دهد که این فناوری می‌تواند بازده مصرف آب را تا ۳۰ درصد افزایش دهد، مصرف کود و سموم را تا ۴۰ درصد کاهش دهد و بازده نیشکر را بین ۱۵ تا ۲۰ درصد بالا ببرد. این دگرگونی نه‌تنها هزینه‌های تولید را می‌کاهد، بلکه با بهبود سلامت خاک و کاهش آلودگی، گامی در مسیر کشاورزی سبز و هوشمند است.

البته چالش‌هایی نیز پیش روست: سواد دیجیتال کشاورزان خرد محدود است، تجهیزات اینترنت اشیا گران هستند و دغدغه‌های حریم داده‌ها وجود دارد. راهکارهایی، چون توسعه نرم‌افزار‌های متن‌باز به زبان مراتی، آموزش دیجیتال محلی، و یارانه برای خرید حسگر‌ها می‌تواند گذار به کشاورزی هوشمند را آسان‌تر کند.

در نهایت، هدف این فناوری جایگزینی کشاورز نیست، بلکه تقویت توان درک او از زمین است. در این میان، اپلیکیشن‌های مجهز به آیکون و فرمان صوتی به زبان بومی، حتی پیچیده‌ترین الگوریتم‌های هوش مصنوعی را برای کشاورزان ساده و قابل‌استفاده می‌سازد.

پژوهشگران دانشگاه ساویتری‌بای فوله پونا (Savitribai Phule Pune University) که این طرح را توسعه داده‌اند، بر این باورند که آینده کشاورزی نه در ماشین‌آموزی انسان، بلکه در «انسان‌سازی ماشین‌ها» نهفته است؛ فناوری‌ای که می‌آموزد مراقبت کند.