Вчені Айовського державного університету (США) разом із колегами зі США та інших країн понад десятиліття створюють інструмент штучного інтелекту Pest‑ID, який допомагає аграріям розпізнавати шкідників і бур’яни та підказує, як ними керувати. Нині працює вебверсія, яку вже тестують фермери; команда також планує випустити мобільний застосунок і розширює можливості системи на виявлення хвороб рослин, зокрема південної іржі.

Суть сервісу проста: користувач завантажує фото комахи чи рослини, а система визначає об’єкт, надає наукову й локальну назву та інші ознаки. Далі інтегрований чат‑помічник відповідає на запитання щодо цілеспрямованого менеджменту, щоби не радити «широким мазком» повторно застосовувати один і той самий інсектицид або гербіцид. За словами дослідниці та доцентки Арті Сінгх, у час, коли зростає стійкість до пестицидів, такий підхід критично важливий. Вона підкреслює: штучний інтелект уже всюди, і той, хто вчасно з ним «подружиться», розширить власні можливості.

Модель ідентифікації комах натренована на 16 мільйонах зображень і розрізняє 4 000 видів; модель для бур’янів — на 15 мільйонах прикладів і охоплює 1 500 видів. Для навчання, окрім напрацювань експертів університету, використано й масиви світлин із платформи iNaturalist. Глобальні моделі вже створено та тонко налаштовано для умов Айови; паралельно команда співпрацює з партнерами в США та за кордоном, щоб адаптувати їх під інші екосистеми. Щоб якісно додати розпізнавання хвороб, потрібні ще більші масиви даних і доступ до обчислювальних ресурсів, тож дослідники вибудовують «від глобального до локального» стратегію: об’єднують бази зображень захворювань із різних країн і дають змогу користувачам підлаштовувати інструмент під власний регіон і типовий для нього пул шкідливих організмів.

Практичний ефект фермери відчувають уже зараз. Один із них зазначає, що інструмент допомагає обійтися без виклику агронома для первинного огляду — багато чого можна зробити самостійно. Рання ідентифікація шкідників економить на робочій силі й ресурсах: коли проблему спіймано на старті, для її розв’язання потрібно менше втручань. «Цей інструмент додасть фермерам упевненості», — підсумовує Сінгх.

Проєкт очолює Арті Сінгх у співпраці з Баскаром Ґанапатісубраманіаном, директором Інституту ШІ для стійкого сільського господарства ISU. Їхня спільна мета — дати аграріям доступ до знань для оперативних рішень безпосередньо в полі. Приблизно 80% фермерів Айови — це малі та середні господарства, і в багатьох із них немає миттєвого доступу до порад фахівця. Саме тут, наголошує Сінгх, доречний «експертний інструмент» у кишені.

Розвиток Pest‑ID підтримує дворічний грант Національного наукового фонду США на суму 400 тис. доларів, який доповнює інші федеральні фінансування та партнерства, акумульовані за понад 10 років роботи. Ширший поштовх проект отримав після запуску у 2021 році Інституту ШІ для стійкого сільського господарства з федеральним фінансуванням у 20 млн доларів; нині це останній рік його діяльності. Важливим партнером була й Асоціація сої Айови, яка допомагала формулювати «місячні цілі» для розв’язання нагальних проблем фермерів.

За словами Ґанапатісубраманіяна, щоб створити масштабну систему ідентифікації шкідників і хвороб, потрібні три складові: величезні обсяги якісних даних, обчислювальна інфраструктура та експерти з ШІ для навчання моделей, а також фахівці‑практики з агрономії, ентомології, патології тощо для валідації результатів. Це командна праця «цілого села». З освітнього боку Сінгх «гейміфікувала» частину даних Pest‑ID, щоб залучати студентів Айови до розпізнавання об’єктів і побудови зв’язків.

ISU має напрацювання у високопродуктивних обчисленнях, а Pest‑ID розвивався завдяки партнерствам із Nvidia та Amazon Web Services. Водночас, підкреслює Ґанапатісубраманіан, підтримка інфраструктури — завдання університету й штату, адже ШІ — це «множник сили», який уже змінює виробництво, технології, освіту й агросектор. В аграрній сфері помітна чітка ціннісна пропозиція: від точного землеробства й автоматизованого скаутингу до сталих практик та підтримки прийняття рішень. Коли фермери бачать відчутний вплив на фінансовий результат, вони стають ранніми прихильниками таких технологій. І, як кажуть дослідники, штучний інтелект у сільському господарстві — надовго, а з кожними новими даними Pest‑ID ставатиме точнішим.