Una IA riconosce la malattia nelle piante
Si può diagnosticare la salute di una pianta analizzando la fotografia di una foglia e senza avere nessuna competenza sulle patologie delle piante?
di Fonte ST 17-02-21
Un paio di anni fa Giorgio Nocera era uno studente di Ingegneria elettronica dell’Università di Messina dove il team del professore Dario Bruneo collabora con STMicroelectronics – e in particolare il team di Valeria Tomaselli, ingegnere informatico che lavora in ST a Catania, dove si occupa di sviluppare soluzioni basate su Intelligenza Artificiale – al Progetto Europeo AFarCloud (Aggregate FARming in the CLOUD).

«Giorgio – racconta Valeria – aveva partecipato nel 2019 agli ST Open Days, giornate dedicate a studenti brillanti con l’obiettivo di offrire loro un’esperienza di progettazione e programmazione di sistemi ST, aiutati da esperti aziendali. Era rimasto favorevolmente colpito da quell’esperienza e aveva voglia di creare qualcosa di utile e innovativo con il suo lavoro di tesi». Nasce da qui l’idea di mettere a frutto tecniche di intelligenza artificiale per l’elaborazione delle informazione e conoscenze di fitopatologia. «Così – aggiunge Tomaselli – abbiamo condiviso sogni, idee e competenze per far nascere il Progetto Foglia».

Oggi grazie al progetto “Foglia” è possibile fare questa diagnosi -e magari evitare che una malattia comprometta un’intera coltivazione. Non è necessario avere le competenze “sul campo”. Così Giorgio ha svolto la sua tesi in ST e conseguito la sua laurea triennale. Dopo avere realizzato il prototipo, il progetto guarda avanti. «Foglia – spiega l’ingegnere Nocera – è un sistema digitale per riconoscere in maniera semplice e veloce le piante malate in una coltivazione. Attraverso una foto scattata ad una foglia, possiamo individuare tempestivamente le malattie contagiose e isolare la pianta malata, per proteggere tutte le altre.

Questo piccolo sistema dotato di Intelligenza Artificiale rappresenta uno strumento economico e portatile che ci permette di avere un maggiore controllo sul raccolto e ci aiuta a limitare i danni». «Il nostro sogno – aggiunge Nocera – è poterlo rendere un prodotto di uso comune, in modo da supportare gli agricoltori nella protezione dei loro raccolti e, allo stesso tempo, consentire la riduzione dell’utilizzo di pesticidi garantendo prodotti più naturali». Tecnologia al servizio non solo dell’efficienza nei campi, ma anche alla tutela dei consumatori e della salute.

Dal punto di vista tecnologico il sistema utilizzato all’interno di Foglia è economico, portatile e capace di acquisire immagini delle foglie e riconoscerne la patologia o lo stato di salute, grazie ad un algoritmo di Intelligenza Artificiale eseguito sul microcontrollore STM32F7. Grazie ad una rete neurale sempre più complessa – che verrà portata sul dispositivo –  il sistema è stato addestrato a riconoscere fino a 38  diverse categorie per individuare varie patologie. Il sistema di riconoscimento raggiunge un’accuratezza del 96 per cento.

Grazie al tool STM32Cube.AI, l’algoritmo di Intelligenza Artificiale è stato facilmente trasferito sulla scheda STM32F746G-disco, dove già adesso effettua il riconoscimento della categoria in soli 300 millisecondi. Ma il team di cui Giorgio fa parte va avanti verso altri risultati. D’altra parte, guardatevi in giro, non sono solo gli agricoltori ad avere a cuore la salute di una pianta senza conoscerne le malattie!

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(lo)