Projektet që variojnë nga një robot notues në tokë që mund të ndiejë kushtet në zonën e rrënjës në kohë reale deri te modelet llogaritëse që mund të parashikojnë prodhimin e prishjes, të marra fonde të farës nga Iniciativa Cornell për Bujqësinë DixhitaleFondi i ri i Inovacionit të Kërkimit.
Tetë ekipe ndërdisiplinore studiuesish – nga Kolegji i Bujqësisë dhe Shkencave të Jetës, Kolegji i Inxhinierisë, Informatikës dhe Shkencave të Informacionit, Cornell Tech dhe Kolegji i Mjekësisë Veterinare (CVM) – do të marrin çmime trevjeçare deri në 225,000 dollarë. Për të aplikuar, ekipet duhej të përfshinin anëtarë të fakultetit të Cornell nga të paktën dy kolegje, duke siguruar bashkëpunimin ndërkampus.
"Këto projekte kërkimore përfaqësojnë potencialin emocionues të mjeteve dixhitale, të tilla si modelet llogaritëse, sistemet robotike, inteligjenca artificiale dhe 'interneti i gjërave', për të transformuar bujqësinë në çdo hap të procesit të prodhimit të ushqimit," tha. Susan McCouch, Barbara McClintock Profesoresha e Mbarështimit të Bimëve dhe Gjenetikës dhe drejtoresha e Iniciativës Cornell për Bujqësinë Dixhitale (CIDA). "Bashkëpunime ndërdisiplinore si këto do të shtyjnë kufijtë e shkencës për të rritur produktivitetin dhe qëndrueshmërinë e bujqësisë dhe për të nxitur një tubacion zbulimesh dhe inovacionesh praktike."
Një grup multidisiplinar prej gati tre duzina anëtarësh fakulteti, i kryesuar nga Renata Ivanek, profesoreshë e asociuar në Departamentin e Mjekësisë së Popullsisë dhe Shkencave Diagnostike në CVM, zgjodhi tetë projektet nga 31 propozime. Financimi për çmimet vjen nga Fondi i Inovacionit të Kërkimit CIDA dhe programi Hatch Act i Departamentit të Bujqësisë të SHBA.
Projektet:
Përmirësimi i rendimentit të luleshtrydheve përmes pjalmuesve vendas dhe robotikë: Kirstin Petersen, asistent profesor i inxhinierisë elektrike dhe kompjuterike; dhe Scott McArt, asistent profesor i entomologjisë. Puna e tyre do të integrojë monitorimin e automatizuar të pjalmuesve të egër dhe të menaxhuar me pllenim robotik, duke hedhur bazat për një sistem biologjik-hibrid që mund të vëzhgojë, parashikojë dhe përmirësojë rendimentin e të korrave. Studiuesit do të zhvillojnë kurthe kamerash të qëndrueshme dhe me fuqi të ulët për insektet, do të përdorin drone për pjalmim të shpejtë të kryqëzuar dhe do të krijojnë modele rritjeje që mund t'i përcillen një fermeri përmes një aplikacioni në internet.
Robotika e re e tokës dhe ndijimi për fenotipizimin e rrënjës së tokës të efektivitetit të përdorimit të ujit: Taryn Bauerle, profesor i asociuar në Shkollën e Shkencave Integruese të Bimëve (SIPS); Robert Shepherd, profesor i asociuar në Shkollën Sibley të Inxhinierisë Mekanike dhe Hapësirës Ajrore (MAE); Mike Gore, Liberty Hyde Bailey Profesor dhe profesor i asociuar i mbarështimit molekular dhe gjenetikës në SIPS; Johannes Lehmann, profesor i shkencave të tokës dhe të korrave në SIPS; dhe Abraham Stroock, drejtor William C. Hooey dhe Gordon L. Dibble, profesor i Inxhinierisë Kimike dhe Biomolekulare. Për të aksesuar informacionin në kohë reale në lidhje me disponueshmërinë dhe rrjedhën e ujit në tokë rreth rrënjëve të bimëve, studiuesit do të zhvillojnë një strategji ndijuese dhe një robot notues në tokë për të eksploruar në mënyrë gjysmë autonome zonën e rrënjëve.
Modelet llogaritëse të informuara nga mikrobioma dhe mjetet mbështetëse të vendimeve për të parashikuar prishjen e produkteve të freskëta: spinaqi si një sistem model: Martin Wiedmann, profesor i familjes Gellert në Sigurinë Ushqimore; dhe Ivanek. Studiuesit do të zhvillojnë një model llogaritës të ndërveprimeve dhe shqetësimeve të mikrobiomave gjatë përpunimit, transportit dhe shitjes me pakicë për të parashikuar jetëgjatësinë e spinaqit të freskët.
Diagnostikimi i përshpejtuar dhe i automatizuar i stresit në pemishtet e mollëve: Awais Khan, profesor i asociuar në SIPS në Cornell AgriTech; Serge Belongie, profesor i shkencave kompjuterike në Cornell Tech; dhe Noah Snavely, profesor i asociuar i shkencave kompjuterike në Cornell Tech. Duke kombinuar ekspertizën në patologjinë e bimëve, fenotipizimin dhe vizionin kompjuterik, ekipi do të krijojë grupe të dhënash të sëmundjeve të shënuara nga ekspertët për mollët, do të udhëheqë një konkurs sfidash globale për të gjetur zgjidhje të reja për klasifikimin dhe përcaktimin e sëmundjeve, do të zhvillojë modele të vizionit kompjuterik për të dalluar me saktësi simptomat e shumë sëmundjeve. sëmundjeve dhe zhvilloni aplikacione miqësore për përdoruesit për të mbështetur kultivuesit e mollëve.
Bujqësia e karbonit: Kombinimi i inteligjencës së makinerive, të dhënave të mëdha dhe modeleve të procesit për të mbështetur këtë sektor në zhvillim: Lehmann dhe Fengqi Ju, Roxanne E. dhe Michael J. Zak Profesor në Inxhinierinë e Sistemeve të Energjisë në Shkollën Smith të Inxhinierisë Kimike dhe Biomolekulare. Ky projekt synon të përmirësojë parashikimin e saktë të karbonit organik të tokës duke kombinuar modelimin e procesit të tokës me mësimin e makinerive, mësimin e thellë dhe të dhënat e mëdha për të krijuar një platformë për të nxitur politika të bazuara në prova dhe investime në shëndetin e tokës dhe zbutjen e ndryshimeve klimatike.
Platforma e fenotipizimit me rezolucion të lartë të synuar nga funksioni për të deduktuar marrëdhëniet gjenetikë-funksione në rizomikrobiomën për promovimin e përdorimit të lëndëve ushqyese të bimëve: April Gu, profesor i inxhinierisë civile dhe mjedisore; Jenny Kao-Kniffin, profesoreshë e asociuar në SIPS; dhe Kilian Weinberger, profesor i asociuar i shkencave kompjuterike. Studiuesit do të zhvillojnë një platformë inovative teknologjike fenotipizimi-gjenotipizimi që do t'u mundësojë atyre të ndërtojnë një strukturë fenotipizimi bujqësor të klasit botëror në Cornell, në mënyrë që të zbulojnë dhe të profilizojnë mikroorganizmat e rinj që janë të dobishëm për të korrat.
Sensorë dixhitalë të shkallëzuar të qiejve dhe dherave: Një qasje e internetit e gjërave për të përmirësuar parashikimet e motit në shkallë ferme për nxehtësinë ekstreme, thatësirën dhe reshjet: Toby Ault, asistent profesor i shkencave të tokës dhe atmosferës; dhe Max Zhang, profesor i asociuar në MAE. Duke përdorur një internet ekzistues pa tel të gjërave, studiuesit do të monitorojnë dhe parashikojnë variablat kyç për parashikimin e motit ekstrem në nivelet e shtetit, qarkut dhe fermës për t'u siguruar prodhuesve të ushqimit një paketë mjetesh për parashikimin e rreziqeve.
Zhvillimi i modeleve parashikuese për të zbuluar me saktësi mastitin nënklinik dhe klinik në lopët qumështore të mjelura me sisteme të automatizuara të mjeljes: Rick Watters, bashkëpunëtor i vjetër në CVM dhe drejtor i Laboratorit Perëndimor të Shërbimeve të Prodhimit të Qumështit të Cilësisë; dhe Kristan Reed, asistent profesor i shkencave të kafshëve. Duke përdorur të dhëna të tilla si prodhimi i qumështit, koha e mjeljes dhe koha ndërmjet vizitave të mjeljes, studiuesit do të zhvillojnë një algoritëm për të parashikuar mastitin në lopët qumështore.
- Melanie Lefkowitz, Universiteti Cornell
Projektet që variojnë nga një robot notues në tokë që mund të ndiejë kushtet në zonën e rrënjës në kohë reale deri tek modelet llogaritëse që mund të parashikojnë dëmtimin e prodhimit, morën fondet e farës nga Fondi i ri i Kërkimit të Inovacionit të Iniciativës Cornell për Bujqësinë Dixhitale. Sipër, një dron në Fermën Kërkimore Musgrave, që po çohet në terren nga studentët në laboratorin e profesor Micheal Gore. Foto: Allison Usavage