Des chercheurs italiens ont dévoilé la première application réussie de drones commerciaux combinés à l’intelligence artificielle (IA) pour surveiller le ravageur agricole invasif, Halyomorpha halys, communément appelé punaise marbrée brune. Cette recherchepublié dans la revue Science de la lutte antiparasitairemarque une avancée significative dans l’utilisation de véhicules aériens sans pilote (UAV) pour la surveillance automatisée des espèces envahissantes.
Halyomorpha halys est connu pour ses dégâts importants sur les cultures des vergers en Amérique du Nord et dans le sud de l’Europe. En Italie, ce ravageur invasif a causé environ 588 millions d’euros de dégâts à la production fruitière en 2019. Les méthodes de surveillance traditionnelles, telles que les pièges à phéromones, l’échantillonnage visuel et les filets de balayage, demandent beaucoup de main d’œuvre et sont souvent inefficaces sur de vastes zones.
« Les méthodes de surveillance actuelles présentent des inconvénients importants, tels que le « débordement des pièges » et la nécessité et le coût pour les opérateurs d’effectuer une surveillance active », a expliqué Daniele Giannetti, chercheur à l’Université de Parme et co-auteur principal de l’article.
« Notre objectif était de trouver un moyen fiable de surveiller ces insectes envahissants sans les effets négatifs des méthodes consommatrices de temps et d’énergie actuellement utilisées », a déclaré Lara Maistrello, professeur à l’Université de Modène et Reggio Emilia et co-auteur principal de l’étude. étude.
Les drones réduisent les perturbations
Les chercheurs ont développé un protocole de vol automatisé, contrôlé via une application mobile, pour capturer des images haute résolution de vergers de poiriers à des hauteurs allant jusqu’à huit mètres. Notamment, les drones se sont révélés beaucoup moins perturbateurs pour les insectes que la présence d’observateurs humains, permettant ainsi une capture de données plus précises sur la répartition des ravageurs.
Il a été constaté que les insectes adultes présentaient un comportement de gel en réponse à la présence d’un drone, ce qui a contribué à faciliter la capture d’images haute résolution.
L’IA pour la reconnaissance autonome des nuisibles
L’ensemble de données d’images a été utilisé pour former, valider et tester des modèles d’IA sur l’identification de H. Halys. Les modèles d’apprentissage par transfert, qui exploitent les capacités de reconnaissance préexistantes, ont largement surpassé les modèles formés à partir de zéro, le modèle le plus performant atteignant une précision de détection de 97 %.
Concernant l’efficacité des modèles d’IA, Giannetti a noté : « Dans l’ensemble, ce nouveau système de surveillance a démontré le potentiel de l’intégration des drones et de l’IA pour détecter et quantifier la présence d’insectes nuisibles ayant la taille et la forme de H. halys. »
Les implications de cette technologie sont importantes pour les stratégies de lutte intégrée contre les ravageurs, notamment le développement de modèles de prévision précis qui s’adaptent aux conditions météorologiques et environnementales. « Cela est particulièrement important aujourd’hui face au changement climatique rapide », a souligné Giannetti.
Au-delà des punaises puantes
Le nouveau système de surveillance présente un potentiel d’applications très étendu.
« L’application d’imagerie peut être facilement adaptée à différentes cultures », a expliqué Maistrello. « Bien sûr, si l’on veut passer à d’autres insectes, il faudra former de nouveaux modèles, mais cette expérience est vraiment encourageante. Nous trouvons ces résultats passionnants, notamment parce que leurs applications futures sont très nombreuses. »
Plus d’information:
Daniele Giannetti et al, Première utilisation de véhicules aériens sans pilote pour surveiller Halyomorpha halys et le reconnaître grâce à l’intelligence artificielle, Science de la lutte antiparasitaire (2024). DOI : 10.1002/ps.8115
Fourni par la Société de l’industrie chimique