Pais: Brasil

Fecha: 03 de Abril del 2023

El software que clasifica los pulgones del trigo obtiene una nueva versión por Embrapa, Brasil

Desarrollada por la UPF, en sociedad con Embrapa Trigo e IFSul, AphidCV 3.0 Web ofrece expansión en la detección de especies, mejoras en el manejo y acceso más práctico

Ya sea para facilitar la toma de decisiones o para brindar diagnósticos más precisos en los cultivos, la tecnología avanza cada vez más como un aliado en el área de los agronegocios. Desde 2018, una de las herramientas que viene trabajando con el propósito de ayudar a mejorar la productividad en el campo es AphidCV, un software destinado a clasificar y reconocer pulgones, desarrollado a través de una asociación entre el Programa de Posgrado en Computación Aplicada de la Universidad de Passo Fundo (UPF) y Embrapa Trigo. Cinco años después del lanzamiento, el programa gana la tercera versión, que ofrece una mayor detección de especies, mejoras en el manejo y un acceso más práctico.

Pulgones : los áfidos, conocidos como áfidos, se encuentran en el trigo y otros cereales de invierno. Al alimentarse de plantas, los pulgones pueden transmitir virus. El más frecuente es el virus de la enana amarilla. En promedio, las plantas de trigo infectadas por el virus pueden ver comprometida su producción de grano entre un 40 y un 50%. Como su nombre lo indica, la planta infectada sufre enanismo, crecimiento reducido, sistema vascular degenerado y coloración amarillenta de las hojas, lo que perjudica la fotosíntesis y la producción de granos.

AphidCV fue desarrollado para realizar el conteo y verificar la morfometría de pulgones, separándolos en categorías (adultos ápteros, adultos alados y ninfas). “La medición de las poblaciones de insectos en las plantas es necesaria en varios estudios, como definir el límite de plagas para la intervención con control químico, evaluar el nivel de resistencia genética de las plantas, evaluar los factores que afectan el crecimiento poblacional y la capacidad reproductiva de los insectos. Esos trabajos suelen ser realizados manualmente, con la ayuda de lupas en un proceso agotador, que consume tiempo y está sujeto a errores humanos que afectan la precisión”, explica Douglas Lau, investigador de Embrapa Trigo.

En la práctica, el software AphidCV trabaja sobre la imagen de una placa de vidrio que contiene los insectos, procesando instantáneamente el número total y el tamaño de cada individuo. “Con el apoyo de la visión artificial, es posible reducir el tiempo de análisis y aumentar el número de muestras en el período”, dice Lau.

La nueva versión denominada “AphidCV 3.0 Web” implementa un método rápido y automatizado para el conteo y clasificación de pulgones (pulgones), utilizando técnicas de procesamiento de imágenes, visión artificial y aprendizaje profundo (deep learning). El software está destinado a investigadores agrícolas, entomólogos y biólogos.

“La primera versión nació de una demanda de Embrapa, con el objetivo de crear una herramienta de procesamiento de imágenes y visión artificial para la identificación de pulgones y solo hacía la clasificación y el reconocimiento de una especie de pulgón. Ahora, la tercera edición avanza y tiene soporte para la identificación de individuos de cuatro especies”, explica el profesor de la UPF Rafael Rieder.

Otro diferencial de la nueva versión es el práctico acceso. En las dos primeras versiones, el software se instalaba en la computadora, mientras que la última versión está basada en la web, por lo que el acceso se puede realizar mediante un usuario y contraseña a través de Internet. “El programa ahora está integrado con el TrapSystem , una plataforma en línea para la gestión de datos recolectados de trampas para insectos, con diferentes herramientas que facilitan el análisis de las fluctuaciones poblacionales de pulgón y la organización de series históricas. Nuestra idea es seguir actualizando estos modelos inteligentes para detectar y clasificar insectos y ofrecerlos también para otras especies, en cuanto tengamos una base de datos más amplia”, dice Rieder.

Las encuestas involucran a decenas de estudiantes y profesionales.

Las actividades relacionadas con AphidCV forman parte del día a día de las investigaciones que se realizan en el Núcleo de Visualización y Modelado Computacional. Este laboratorio, instalado junto al Parque Científico y Tecnológico de la UPF, desarrolla soluciones en las áreas de Realidad Virtual, Realidad Aumentada, Realidad Mixta, Machine Learning, Tratamiento de Imágenes y Visión por Computador. Cuenta con la participación de académicos de iniciación científica y posgrados de las carreras de informática de la UPF: Informática, Ingeniería Informática, Análisis y Desarrollo de Sistemas y Máster en Informática Aplicada.

En el caso de AphidCV, el desarrollo de la plataforma involucra también a instituciones que trabajan de forma integrada y colaborativa creando soluciones que permitan llevar a cabo los diferentes pasos necesarios. Además de Embrapa Trigo, existe una alianza con investigadores del Instituto Federal de Educación, Ciencia y Tecnología Sul-Riograndense (IFSul) – Campus Passo Fundo.

Actualmente, alrededor de 25 estudiantes y profesionales de las tres instituciones están involucrados en la investigación. El objetivo se centra en el desarrollo de nuevo software y evaluación con nuevos usuarios, buscando formar una cadena de tecnologías para atender las diferentes necesidades de la agricultura.

La investigación ganó notoriedad y, recientemente, el profesor Rafael ganó una Beca de Productividad Tecnológica y Extensión Innovadora del CNPq. La propuesta “Soluciones de Visión por Computador para el manejo de epidemias causadas por virus transmitidos por insectos” tiene como objetivo desarrollar, mejorar y validar soluciones de Visión por Computador y Aprendizaje Automático, integrándolas con sistemas de gestión de datos y modelos de simulación de plataformas web, para el monitoreo de cultivos agrícolas y la toma de decisiones. para el manejo de epidemias causadas por virus transmitidos por insectos.

“Básicamente tiene que ver con la evolución del AphidCV , InsectCV y otras tecnologías informáticas aplicadas a la agricultura”, destaca el profesor, quien incluso mantiene contacto con instituciones extranjeras que han mostrado interés en la investigación.

Traducido del portugués.

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