Киберсобаку с ИИ для поиска гнезд опасных муравьев разработали в Китае

Родом из Южной Америки, красный огненный муравей появился в Китае в 2004 году, быстро распространяясь по провинциям. В 2021 году южноамериканское насекомое распространилось по меньшей мере на 435 округов в 12 провинциях, что примерно вдвое превышает число округов по сравнению с присутствием вредителя в 2016 году.

Поскольку большая часть континентальной территории Китая представляет собой среду, подходящую для красного огненного муравья, а изменение климата дает им возможность двигаться дальше на север, Минсельхозом Китая были предприняты меры борьбы, в том числе с использованием инсектицидов и выявлением гнезд для уничтожения. Выявление гнезд, то есть муравейников, – важная мера борьбы. Помимо прожорливости и агрессивности красные огненные муравьи также известны быстрыми темпами размножения: колонии способны разрастаться от нескольких десятков особей до тысяч в течение нескольких недель.

Традиционные методы обнаружения гнезд Solenopsis invicta являются трудоемкими и не могут быть масштабированы, например, для обследования полей, где огненные красные муравьи досаждают китайским фермерам укусами. В ответ на это коллектив китайских исследователей разработал инновационную системы наблюдения, которая использует искусственный интеллект (ИИ) и роботизированных собак для автоматизации обнаружения и геолокации гнезд опасных муравьев, тем самым улучшая стратегии мониторинга и контроля. 

Разработанная система наблюдения за счет интеграции роботизированной платформы CyberDog с моделью ИИ YOLOX продемонстрировала точность обнаружения гнезд >90%. Модель YOLOX была обучена на наборе данных, содержащем 1118 изображений, и достигла окончательной точности 0,95 со временем вывода 20,16 мс на изображение, что указывает на эксплуатационную пригодность в реальном времени. 

Практические испытания показали, что система CyberDog обнаружила в три раза больше гнезд, чем обученные инспекторы-люди, при этом уровень пропущенных обнаружений и ложных срабатываний был значительно ниже. 

Результаты подчеркивают потенциал роботизированных систем на основе ИИ в продвижении борьбы с вредителями. Система CyberDog/YOLOX не только сравнялась с инспекторами-людьми по скорости, но и превзошла их по точности и эффективности. Результаты этого исследования имеют важное значение, поскольку они подчеркивают, как можно использовать технологию для борьбы с биологическими вторжениями, предлагая более эффективное, экологически чистое и масштабируемое решение для обнаружения гнезд огненных красных муравьев. Успешное внедрение этой системы может проложить путь для более широкого применения в мониторинге окружающей среды и борьбе с вредителями, что в конечном итоге будет способствовать сохранению биоразнообразия и экономической стабильности.