பழத்தோட்டங்களில் உள்ள மரங்களில் கொத்து கொத்தாக ஆப்பிள் கிங் பூக்களைக் கண்டுபிடித்து அடையாளம் காணும் திறன் கொண்ட ஒரு இயந்திர பார்வை அமைப்பு பென் மாநில ஆராய்ச்சியாளர்களால் வடிவமைக்கப்பட்டது - இது ஒரு ரோபோ மகரந்தச் சேர்க்கை அமைப்பின் வளர்ச்சியில் ஒரு முக்கியமான ஆரம்ப படியாகும். .
ஆப்பிள் பூக்கள் கிளைகளுடன் இணைக்கப்பட்ட நான்கு முதல் ஆறு பூக்கள் கொண்ட குழுக்களாக வளரும், மேலும் மையப் பூ ராஜா மலர் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இந்த மலர் கொத்தாக முதலில் திறக்கிறது மற்றும் பொதுவாக மிகப்பெரிய பழமாக வளரும். எனவே, இது ஒரு ரோபோ மகரந்தச் சேர்க்கை அமைப்பின் முக்கிய இலக்கு என்று வேளாண்மை மற்றும் உதவிப் பேராசிரியரான லாங் ஹீ கூறுகிறார். உயிரியல் பொறியியல்.
பூச்சி மகரந்தச் சேர்க்கை பாரம்பரியமாக ஆப்பிள் உற்பத்திக்கு நம்பியிருக்கிறது. எவ்வாறாயினும், வளர்ப்பு தேனீக்கள் மற்றும் காட்டு மகரந்தச் சேர்க்கைகள் ஆகிய இரண்டின் மகரந்தச் சேர்க்கை சேவைகள் அதிகரித்து வரும் கோரிக்கைகளுடன் பொருந்தவில்லை என்று சான்றுகள் தெரிவிக்கின்றன, அவர் குறிப்பிட்டார். காரணமாக காலனி சரிவு கோளாறு, உலகம் முழுவதும் தேனீக்கள் ஆபத்தான விகிதத்தில் இறந்து வருகின்றன. இதன் விளைவாக, உற்பத்தியாளர்களுக்கு மகரந்தச் சேர்க்கைக்கான மாற்று முறைகள் தேவைப்படுகின்றன.
காளான் பறித்தல், ஆப்பிள் மரம் வெட்டுதல் மற்றும் பச்சை-பழம் மெலிதல் போன்ற உழைப்பு மிகுந்த விவசாயப் பணிகளைச் செய்ய ரோபோடிக் அமைப்புகளை உருவாக்குவதற்கு அர்ப்பணித்துள்ள வேளாண் அறிவியல் கல்லூரியில் அவரது ஆராய்ச்சிக் குழு நடத்திய சமீபத்திய ஆய்வு இதுவாகும். இந்த திட்டத்தின் முதன்மையான குறிக்கோள், மரத்தின் மேல்தளங்களில் உள்ள கிங் பூக்களை துல்லியமாக கண்டறிந்து கண்டுபிடிக்கக்கூடிய ஆழமான கற்றல் அடிப்படையிலான பார்வை அமைப்பை உருவாக்குவதாக அவர் விளக்கினார்.
"இந்த முடிவு ஒரு ரோபோ மகரந்தச் சேர்க்கை அமைப்புக்கான அடிப்படைத் தகவலை வழங்கும் என்று நாங்கள் நினைக்கிறோம், இது உயர்தர பழங்களின் விளைச்சலை அதிகரிக்க ஆப்பிள்களின் திறமையான மற்றும் இனப்பெருக்கம் செய்யக்கூடிய மகரந்தச் சேர்க்கைக்கு வழிவகுக்கும்," என்று அவர் கூறினார். "பென்சில்வேனியாவில், ஆப்பிள் பயிர்களை மகரந்தச் சேர்க்கை செய்வதற்கு நாங்கள் இன்னும் தேனீக்களை நம்பியிருக்க முடியும், ஆனால் தேனீக்கள் இறப்பது மிகவும் கடுமையானதாக இருக்கும் மற்ற பகுதிகளில், விவசாயிகளுக்கு இந்த தொழில்நுட்பம் விரைவில் தேவைப்படலாம்."
வேளாண்மை உயிரியல் பொறியியல் துறையில் முனைவர் பட்டம் பெற்ற சின்யாங் மு, மன்னர் மலர் ஆய்வுக்கு தலைமை தாங்கினார். மஸ்க் R-CNN-ஐப் பயன்படுத்தியது. இது ஒரு பிரபலமான ஆழமான கற்றல் கணினி நிரலாகும், இது மற்ற பொருட்களால் ஓரளவு மறைக்கப்பட்ட பொருட்களைக் கண்டறிய பிக்சல்-நிலைப் பிரிவைச் செய்கிறது-ஒரு இயந்திர பார்வை அமைப்பில் ராஜா பூக்களை அடையாளம் காணவும் கண்டுபிடிக்கவும்.
மாஸ்க் R-CNN-அடிப்படையிலான கண்டறிதல் மாதிரியை உருவாக்க, அவர் நூற்றுக்கணக்கான ஆப்பிள் ப்ளாசம் கிளஸ்டர் புகைப்படங்களை எடுத்தார். பின்னர் அவர் ஆப்பிள் மலர் படங்களின் மூல தரவுத்தொகுப்பிலிருந்து ராஜா பூக்களை அடையாளம் காணவும் கண்டறியவும் ஒரு கிங் ஃப்ளவர் செக்மென்டேஷன் அல்காரிதத்தை உருவாக்கினார். இந்த ஆராய்ச்சி பென் மாநிலத்தின் பழ ஆராய்ச்சி மற்றும் விரிவாக்க மையத்தில், பிக்லர்வில்லில் நடத்தப்பட்டது.
காலா மற்றும் ஹனிகிரிஸ்ப் ஆப்பிள் சோதனைக்கு வகைகள் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டன. சோதனை மரங்கள் 2014 இல் சுமார் 5 அடி (காலா) மற்றும் 6 1/2 அடி (ஹனிகிரிஸ்ப்) மர இடைவெளியில் நடப்பட்டன. இந்த மரங்கள் சராசரியாக 13 அடி உயரம் கொண்ட உயரமான சுழல் விதான கட்டிடக்கலையில் பயிற்சி பெற்றன. மரத்தின் வரிசைகளுக்கு இடையில் சூழ்ச்சி செய்யப்பட்ட ஒரு பயன்பாட்டு வாகனத்தில் கேமராவுடன் கூடிய படம்-பெறுதல் அமைப்பு பொருத்தப்பட்டது.
ராஜா பூக்களைக் கண்டறிவதற்கான இயந்திர பார்வை அமைப்பைப் பயிற்றுவிப்பது சவாலானதாக இருந்தது, ஏனெனில் அவை கொத்தாக இருக்கும் பக்கவாட்டுப் பூக்களின் அளவு, நிறம் மற்றும் வடிவம் ஆகியவற்றைக் கொண்டிருப்பதாலும், கிங் பூக்கள் அவற்றின் மைய நிலை காரணமாக சுற்றியுள்ள பூக்களால் பொதுவாக மறைக்கப்படும் என்பதாலும் சுட்டிக்காட்டினார்.
மாஸ்க் R-CNN மாதிரிப் பயிற்சிக்கான பரிமாற்றக் கற்றலின் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்வதற்காக, இரண்டு முன் வரையறுக்கப்பட்ட வகுப்புகளில் மூலப் படங்கள் லேபிளிடப்பட்டன: தனிப்பட்ட பூக்கள் மற்றும் அடைக்கப்பட்ட பூக்கள். துல்லியத்தை மேம்படுத்த, பயிற்சி தரவுத்தொகுப்பு தரவு-பெருக்க அணுகுமுறைகளைப் பயன்படுத்தி நான்கு மடங்கு பெரிதாக்கப்பட்டது, மு விளக்கினார்.
"ராஜா பூக்களை பக்கவாட்டு பூக்களிலிருந்து வேறுபடுத்துவதற்கு, ஒவ்வொரு மலர் கொத்துக்குள்ளும் உள்ள மிக மையப் பூ இலக்கு அல்லது உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்டது," என்று அவர் கூறினார். “பார்வை அமைப்பு தானாகவே இரு பரிமாண மலர் அடர்த்தி மேப்பிங் அணுகுமுறையின் அடிப்படையில் மலர் கொத்துகளை தனித்தனியாகக் கண்டறிந்தது. கண்டறியப்பட்ட ஒவ்வொரு மலர்க் கொத்துக்குள்ளும், மிகவும் மையமாக இருக்கும் பூ அல்லது முகமூடி இலக்கு ராஜா மலராக தீர்மானிக்கப்பட்டது.
சமீபத்தில் வெளியிடப்பட்ட கண்டுபிடிப்புகளில் ஸ்மார்ட் விவசாய தொழில்நுட்பம், Mu's algorithm ன் விளைவாக ராஜா மலர்-கண்டறிதல் துல்லியத்தின் உயர் மட்டத்தை ஆராய்ச்சியாளர்கள் தெரிவித்தனர். ஆராய்ச்சியாளர்களால் அரச மலர்களைக் கண்ணால் அடையாளம் கண்டு கைமுறையாக எடுக்கப்பட்ட அளவீடுகளுடன் ஒப்பிடும்போது—ஆராய்ச்சியாளர்களால் தரை உண்மை அளவீடுகள் என அழைக்கப்படும்—எந்திர பார்வை கிங் மலர் கண்டறிதல் துல்லியம் 98.7% முதல் 65.6% வரை மாறுபடுகிறது.