دور الخوارزميات والطائرات المسيرة في تعزيز مستقبل الأمن الغذائي

ابتكرت طالبتان من جامعة محمد بن زايد للذكاء الاصطناعي خوارزمية يمكنها المساهمة في إحداث نقلة نوعية على صعيد القطاع الزراعي بدولة الإمارات العربية المتحدة، إلى جانب تقليل النفايات وتأثيرها على البيئة.

وكانت طالبتا الدراسات العليا موجارية فاروق وسارة البري قد ابتكرتا إطار عمل يرتكز على تقنيات تعلم الآلة يمكنه تصنيف أمراض النبات عبر الصور والتنبؤ أيضاً بإنتاجية المحاصيل باستخدام مدخلات البيانات الأساسية.

وقد حاز عمل الطالبتان على المركز الثاني في مسابقة “هاكاثون الزراعة” (Agrithon) التي نظمتها هيئة أبوظبي للزراعة والسلامة الغذائية على هامش “أسبوع أبوظبي للزراعة والأمن الغذائي” في نوفمبر الماضي.

وقالت موجارية أنهما حظيا بيومين فقط لإكمال مشروعهما وتقديمه للمشاركة في المسابقة إما بشأن الأمن الغذائي أو الأمن الحيوي.

وأضافت: “يضم عالم النبات أمراضاً معدية أيضاً، لذلك نسعى لتشخيص النباتات المريضة والتخلص منها في مرحلة مبكرة وتقليل حجم النفايات الناجمة عن تلف المزروعات. فالأمر كله يتعلق بالأمن الغذائي وكيفية تأمين سلاسل التوريد والحد من حجم النفايات؟ وفي ظل النتائج التي يوفرها المشروع، سيكون لدينا نموذجاً قادراً على التنبؤ بالمشاكل المحتملة”.

ولفتت إلى أن تأثير الأعمال في تقليل الموارد والهدر كان مفتاح نجاح مشروعهن.

وقالت: “لن يكون باستطاعتنا توفير باحثين في كل مكان أو تخصيص علماء زراعيين ورصد النباتات المريضة في جميع المحاصيل. لهذا اقترحنا استخدام الطائرات بدون طيار (الدرون)، حيث يمكن للصور التي تلتقطها أن تساعدنا على التنبؤ في أعقاب إدخال الصور إلى أنظمتنا. وقد اختبرنا دقة الخوارزمية التي ابتكرناها في تشخيص الأمراض من خلال صور أوراق النبات، وكانت دقيقة بنسبة تجاوزت 99% مقارنة بتشخيص علماء النبات”.

وتم إطلاق مسابقة “هاكاثون الزراعة” بهدف مواجهة التحديات التي تواجه قطاع الأمن الغذائي، حيث تهدف هيئة أبوظبي للزراعة والسلامة الغذائية من خلالها إلى التصدي لتحديات الأمن الغذائي عبر التعاون والابتكار لرصد حلول التكنولوجيا الزراعية الأكثر كفاءة.

من جهتها أكدت سارة البري على أن توفر إمكانية تصنيف أمراض النبات والتنبؤ بحجم المحاصيل سيوفر للمزارعين قدرات إضافية من شأنها تعزيز ازدهار أعمالهم ونموها.

وأضافت: “ليس مطلوب زيادة حجم المحاصيل إلى أرقام كبيرة، وبالتالي الاضطرار للتخلص من كمية كبيرة منها. وبالنظر إلى بعض المعايير مثل درجة الحرارة وكمية المياه التي تحصل عليها النباتات من التربة ونوع التربة وغير ذلك، يمكننا توقع حجم المحصول وبالتالي تحسين سلاسل التوريد والإمداد. وفي نفس الوقت، في حال تعرضت نبتة لمرض ما، فلن نضطر إلى إهدار المياه أو الموارد عليها”.

وأقيمت مسابقة “هاكاثون الزراعة” للمرة الأولى في إمارة أبوظبي كإحدى الفعاليات الرئيسية على أجندة أسبوع أبوظبي للزراعة والأمن الغذائي، الحدث الأكبر للزراعة المستدامة والأمن الغذائي والحيوي في منطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا.

وحازت عضوتا الفريق على جائزة قدرها 30 ألف درهم تقديراً للابتكارات التي قدمتاها على مدار يومي المسابقة. وتبدي الهيئة اهتماماً كبيراً بفتح باب المنافسة أمام الطلاب وتطوير مشاريعهم والنظر في سبل التطوير المحتملة للتطبيقات والحلول في هذا المجال. وستكملان متطلبات الحصول على شهادة الماجستير في تعلم الآلة من جامعة محمد بن زايد للذكاء الاصطناعي في عام 2023.

وكان فريق “فتيان مصدر” (Masdar Boys) من جامعة محمد بن زايد للذكاء الاصطناعي  قد فاز بالمركز الأول في المسابقة بعد تطويره للوحة تحكم تدمج العديد من نماذج تعلم الآلة لأغراض التشخيص البصري لأمراض النبات، والتوزيع الأمثل للحيوانات في العيادات البيطرية، وتصنيف مناطق تفشي الأمراض.