Een nieuwe tool voor kunstmatige intelligentie (AI) die gratis beschikbaar is in een smartphone-app, kan de gewasproductiviteit op korte termijn voorspellen voor boeren in Afrika en kan hen helpen hun belangrijkste gewassen te beschermen, zoals maïs, cassave en bonen - in het licht van de klimaatopwarming, volgens onderzoekers van Penn State. Het team zal de nieuwe tool onthullen, die zal werken met hun bestaande AI-assistent, genaamd "PlantVillage Nuru" - om samen te vallen met de VN-klimaatactietop die vandaag (23 september) wordt gehouden in het VN-hoofdkwartier in New York City.

"Honderden miljoenen Afrikaanse boeren lijden al onder de gevolgen van klimaatverandering, " zei David Hughes, universitair hoofddocent entomologie en biologie. "Bijvoorbeeld, eerder dit jaar, dat het warmste jaar ooit was, Mozambique werd getroffen door twee cyclonen, beide behoren tot de sterkste ooit gemeten in Oost-Afrika. Ze veroorzaakten bijna $ 1 miljard aan schade en vernietigden bijna 80 procent van de belangrijkste gewassen in de hele regio. Ze veranderden ook de regenvalpatronen in Oost-Afrika, die de gewassen verder aantasten."

Hughes voegde eraan toe dat de meerderheid van deze boeren niet voorbereid is op de gevolgen van de klimaatverandering die nog moeten komen. Bijvoorbeeld, veel van de meer dan 95 procent van de Afrikaanse boeren die uitsluitend afhankelijk zijn van regen om hun gewassen te irrigeren, zullen niet in staat zijn om te gaan met de verwachte toenemende droogte, hij zei.

PlantVillage Nuru is een bestaande AI-assistent die in heel Afrika wordt gebruikt om gewasziekten te diagnosticeren. De onderzoekers hebben de prestaties van hun machine learning-modellen grondig getest met lokaal geproduceerde smartphones in de typische hoge licht- en temperatuurinstellingen van een Afrikaanse boerderij. Bij deze testen de app bleek twee keer zo goed te zijn als menselijke experts in het stellen van nauwkeurige diagnoses, en het vergroot het vermogen van boeren om problemen op hun eigen boerderij te ontdekken.

Nu kan PlantVillage Nuru gegevens putten uit het WaPOR-portaal van de Verenigde Naties (Water Productivity through Open access of Remotely sensed afgeleid data), een database die 10 jaar aan satellietgegevens van NASA integreert en relevante statistieken berekent voor gewasproductiviteit gezien het beschikbare water. PlantVillage Nuru bevat ook weersvoorspellingsgegevens, een bodemdataset voor Afrika, en de gewaskalender van de Verenigde Naties, dat is een reeks algoritmen over adaptieve maatregelen die onder bepaalde voorwaarden kunnen worden genomen. De PlantVillage AI-tool bevat tienduizenden gegevenspunten in heel Afrika en er worden er elke dag honderden meer verzameld. Al deze gegevens zijn vrij beschikbaar voor de wereldwijde gemeenschap, die samen kunnen werken om de AI te verbeteren.

specifiek, de AI-assistent heeft de mogelijkheid om diverse datastromen te integreren om informatie te geven over droogtetolerantie van gewassen en welke gewassen geschikt zijn in welke gebieden, bijvoorbeeld. In aanvulling, de app biedt advies dat boeren kan helpen om meer te weten te komen over gewasvariëteiten die klimaatbestendig zijn, betaalbare irrigatiemethoden, en overstromingsbeperking en strategieën voor bodembehoud, onder andere best practices.

Hoewel de tool gebaseerd is op smartphones, het is toegankelijk via een webpagina om diverse belanghebbenden te informeren. In Kenia, de PlantVillage AI-tool informeert berichten die vervolgens worden verzonden naar sms-telefoons in het hele land. Volgens Hughes, het team hoopt dat na verloop van tijd en met de juiste ondersteuning, het zal die dienst kunnen uitbreiden naar heel Afrika, mogelijk miljoenen boeren helpen zich voor te bereiden op de klimaatopwarming.

"Ons doel is om gedragsveranderingen aan te zwengelen die boeren zullen helpen hun boerderijen klaar te maken voor het klimaat, " zei Hughes. "Er zijn proactieve gedragingen, zoals planten voor een grotere diversiteit aan gewassen, het bevorderen van het behoud van bodemvocht en het betrekken van waterwinning, waarvan bekend is dat ze de veerkracht vergroten. Onze AI-tool bevindt zich in de beginfase, maar het zal na verloop van tijd en met meer training beter worden. We geven het nu vrij, zodat we de noodzakelijke samenwerking op gang kunnen brengen die we nodig hebben om Afrikaanse boeren te helpen zich aan te passen aan klimaatverandering. Zoals het Afrikaanse spreekwoord zegt:'Als je snel wilt gaan, ga alleen. Als je ver wilt gaan, samen gaan.' Klimaatverandering betekent dat we samen moeten optreden om de meest behoeftigen te helpen."