Изследователи от Висшето училище по селскостопански и биологични науки към Токийския университет и корпорация „Кубота" разработиха система за изкуствен интелект, базирана на дронове, която оценява подземната биомаса на картофените клубени и прогнозира добива от реколтата, без да се изкопават растенията. Полевите изпитания са организирани през вегетационните сезони на 2023 и 2024 г. в Центъра за полеви науки на Токийския университет в град Ниши-Токио.

Системата използва дронове, оборудвани с RGB (адитивен цветови модел, използван в дигиталните устройства) и мултиспектрални камери, за да заснема картофените ниви на редовни интервали през целия вегетационен сезон. От тези изображения изследователите извличат съотношението на растителното покритие, височината на короните, цветовите индекси и растителните индекси на ниво парцел. Тези характеристики на изображенията, комбинирани с измервания на биомасата на клубените от проби, взети на място, обучават модел за машинно обучение, който след това изчислява биомасата на клубените в неожънатите парцели, използвайки единствено данни, получени от дроновете.

Оценките от машинното обучение се въвеждат в кривата на растеж на Гомперц – S-образен математически модел, използван за описание на биологичния растеж във времето – за да се прогнозира крайният добив от реколтата, като се отчита развитието на културата през целия сезон.

При изпитания, включващи различни гъстоти на засаждане и състояния на семенния картоф, оценката на биомасата на клубените постигна коефициент на корелация над 0,8, а прогнозата за крайния добив, използваща кривата на растеж, постигна коефициент на корелация над 0,7.

Екипът на проучването твърди, че подходът може да бъде приложен и към други култури с подземни органи, подходящи за събиране на реколта, като по този начин се разширява приложението на дистанционното наблюдение с дронове и изкуствения интелект в прецизното земеделие.