GreenBotics aplica inteligência artificial na monitorização da cultura do milho

Investigadores da Escola Superior Agrária do Politécnico de Coimbra (ESAC-IPC) estão a participar no projeto GreenBotics, que combina robótica e agricultura de precisão para responder a um conjunto de desafios relacionados com a aplicação de inteligência artificial na monitorização da cultura do milho.
O projeto utiliza técnicas de aprendizagem computacional, deteção remota (satélites), drones, robótica de campo e fusão sensorial para desenvolver um modelo baseado em inferência probabilística para deteção precoce de anomalias na cultura do milho e envio de alertas. A deteção de anomalias em fase inicial irá possiblitar atuar precocemente no controlo de malefícios e, assim, minimizar o impacte no desenvolvimento da cultura e consequentes perdas de produtividade e rentabilidade económica, considerando aspetos ambientais.
A equipa da ESAC que integra o projeto é constituída por Carla Ferreira, Pedro Soares, Anne Boulet, Maria José Cunha, António Ferreira e Óscar Machado, tendo como parceiros o Instituto de Sistemas e Robótica (ISR) (coordenador do projeto), o Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores de Coimbra (INESC Coimbra) e a empresa Aethra, Lda. Envolve ainda a Direção Regional de Agricultura e Pescas do Centro, a Universidade de Loughborough (Reino Unido) e o CNRS/GeorgiaTech Lorraine (França).
O projeto iniciou em janeiro de 2022 e encontra-se numa fase inicial, mais focada na recolha e análise de dados. Durante o ano passado, foram realizadas várias campanhas de monitorização ao longo das diferentes fases de desenvolvimento de plantações de milho em campos localizados no Baixo Mondego. Segundo a investigadora Carla Ferreira, “este ano temos novos ensaios já em curso”. A monitorização inclui trabalho de campo para observação e medição de parâmetros físicos das plantas e recolha de amostra de material vegetal e solo para análise laboratorial. Estes dados são utilizados na calibração e validação de dados recolhidos por meios tecnológicos e que incluem redes de sensores, imagens de satélite, câmaras multiespectrais, drones e robótica adaptada a máquinas agrícolas para recolha de dados de campo. “Os dados recolhidos estão a ser utilizados no desenvolvimento e calibração de modelos do tipo deep learning, que permitem maior fiabilidade e quantificação de incerteza no processamento de imagens recolhidas com satélites ou drones”, explica a investigadora.
O projeto irá permitir desenvolvimentos na implementação da agricultura de precisão, através da combinação de diversas fontes de dados e sua análise com recurso a modelos baseados em inferência probabilística e, como tal, mais fidedignos. Segundo a investigadora, “a implementação do tipo de tecnologias utilizadas no projeto tem representado um desafio em ambiente agrícola, devido a problemas relacionados com erros na recolha e processamento de dados por via tecnológica (derivados, por exemplo, de existència de poeira). Assim, a combinação da robótica e inteligência artificial na agricultura irá contribuir para melhorar a segurança alimentar, especialmente relevante no contexto das alterações climáticas (ex. secas mais severas e frequentes) e proteger o meio ambiente através de fertilizações e aplicações fitosanitárias otpimizadas”. A cultura do milho foi seleccionada para o projeto devido à sua representatividade na produção do Baixo Mondego e ao seu grande consumo a nível mundial.
Este projeto será concluído em janeiro de 2025 e é financiado pelo programa Concurso de Projetos de I&D em Todos os Domínios Científicos (edição 2021) da Fundação para a Ciência e a Tecnologia (referência: PTDC/EEI–ROB/2459/2021). O i2A – Instituto de Investigação Aplicada do IPC tem a cargo a gestão financeira do projeto.