IA identifica plantas doentes simulando processo cerebral
O sistema BrainTech “imita” o funcionamento do cérebro de especialistas quando visualizam imagens de plantas afetadas
Um equipamento que permite capturar e simular sinais cerebrais começou a ser testado no Brasil, em 2022, para detecção de doenças em estágio inicial, em cultivos de soja, por meio de inteligência artificial (IA).
O BrainTech faz a captura dos sinais neurais de especialistas por meio de um capacete com eletrodos, similar a um eletroencefalograma (EEG). Ele simula o funcionamento cerebral no momento em que o especialista visualiza imagens de plantas doentes, automatizando a rotulagem e tornando a etapa mais rápida e eficiente.
Inteligência artificial é, atualmente, um dos temas mais frequentes na mídia. Quase todos os dias vemos alguma novidade em processos e produção diversos, que antes dependiam 100% de humanos e que foram substituídos, parcial ou integralmente, por uma tecnologia que consegue organizar milhões de dados, entregando textos, imagens, planilhas, soluções de negócios, para citar só alguns exemplos.
Mas IA só funciona se existir um banco de dados “parrudo” na retaguarda, com milhões de informações que possam ser ordenadas para resultar em entregas com boa assertividade e relevância.
No agro, com milhares de variáveis, ainda há um caminho a percorrer para mapear plantas, fungos, doenças, pragas, interações ambientais, solo. Nesse contexto, entram as experiências dos pesquisadores especializados da Embrapa, que conhecem bem as principais doenças que atacam as plantas.
CARGA DE DADOS DIRETO DO CÉREBRO
O sistema está sendo aplicado inicialmente na identificação e geração de dados de duas doenças na cultura da soja: a ferrugem asiática e o oídio. Os custos com a ferrugem asiática ultrapassam os US$ 2 bilhões por safra no Brasil – somando-se os gastos com fungicidas e a perda de produtividade que o mal provoca. No caso do oídio, isso pode representar perda de 35% da safra.
O trabalho é feito a partir de parceria entre a Embrapa e as empresas Macnica DHW e InnerEye, esta última desenvolvedora do BrainTech. Os pesquisadores esperam dar rapidez às tomadas de decisão, reduzindo perdas em empreendimentos rurais e racionalizando o uso de recursos naturais.
O sistema BrainTech “imita” o funcionamento do cérebro de especialistas quando visualizam imagens de plantas doentes, automatizando a rotulagem e tornando a etapa mais rápida e eficiente.
A ideia é simular, tão próximo quanto possível, o processo cerebral de um especialista quando identifica algo ou toma uma decisão, como foi feito com os fitopatologistas Claudia Godoy e Rafael Soares, ambos da Embrapa Soja.
COMO FUNCIONA O BRAINTECH
O primeiro é a calibragem do modelo, ajustando o capacete com os eletrodos na cabeça da pessoa para identificar seus sinais cerebrais.
“Cada um tem um padrão cerebral diferente, ou seja, os sinais elétricos do cérebro são distintos de pessoa para pessoa. Por isso, é necessário fazer uma calibragem individual, para que o modelo entenda o que aquele indivíduo está pensando”, explica Jayme Barbedo, pesquisador da Embrapa Agricultura Digital.
Associando sinais neurais EEG e inteligência artificial é possível criar uma máquina que imita o cérebro humano com alta confiabilidade.
Uma vez que o sistema ‘aprende’ como a pessoa funciona, começa o processo de rotulagem da base de dados. As instruções aos especialistas é para que enumerem (1, 2, 3 …) as folhas doentes quando as virem na tela. O sistema vai capturando os sinais cerebrais emitidos a cada novo estímulo – que é diferente de quando se visualiza uma folha saudável.
Segundo o líder do projeto, o processo de contagem não é obrigatório, mas reforça os sinais cerebrais, tornando mais fácil a diferenciação entre o que é doente e o que é saudável. O sistema permite a apresentação de até 10 imagens por segundo.
“Essa é uma iniciativa pioneira da Embrapa, que está usando a tecnologia BrainTech, trazida com exclusividade pela Macnica DHW para o Brasil. Associando sinais neurais EEG e inteligência artificial é possível criar uma máquina que imita o cérebro humano com alta confiabilidade”, observa o gerente de soluções IoT & AI da Macnica DHW, Fabrício Petrassem.
IA FACILITA O ACESSO E ADOÇÃO NO CAMPO
A tecnologia abre diversas possibilidades de aplicação no setor agropecuário. Os modelos treinados poderiam ser embarcados em maquinário agrícola ou aplicativos de celular, por exemplo, e atuar em atividades onde haja carência de mão-de-obra especializada.
A aplicação mais racional de defensivos agrícolas, com menor custo e impacto ambiental, além da produção de alimentos de forma mais limpa e sustentável, seriam possíveis com modelos treinados embarcados em maquinários. Eles identificariam, em tempo real e em parcelas específicas, a necessidade de aplicação de defensivos ao passar nas linhas de produção.
“Embarcar esse modelo em um aplicativo daria ao produtor agilidade na tomada de decisão quando identificadas doenças e sintomas de patologias, acelerando a adoção das medidas necessárias”, indica Barbedo.
