A japán bogár, Popillia japonica, Észak-Amerika egyik legsúlyosabb invazív kártevője. A kártevő elleni védekezés költségei az USA-ban meghaladják az évi $450 millió forintot. A bogarat 2014-ben Milánó közelében észlelték, és most kezd elterjedni Európában. Az Pessl Instruments 12 másik partnerrel együtt csatlakozott egy IPM-Popillia projekthez, hogy foglalkozzon a problémával és megoldást dolgozzon ki erre az égető problémára.

A projekt célkitűzései

• az új kártevő gyorsabb, hatékonyabb és kevésbé munkaigényes felderítése, azonosítása és nyomon követése.
• az invazív fajokra vonatkozó optimális felügyeleti stratégia biztosítása, valamint az EU növény-egészségügyi tisztviselőinek és döntéshozóinak támogatása a kiemelt fontosságú kártevőkkel kapcsolatos döntések meghozatalában és kezelésében.
• az invazív fajokra való figyelemfelkeltés, és a Citizen science potenciáljának aktiválása.

A WP1 munkájának leírása

Az 1. munkacsomag öt feladatra tagolódik, és magában foglalja az IPM-Popillia összes olyan tevékenységét, amely a kártevő felderítésével és azonosításával, a megfigyeléssel, valamint az invazív kártevő behatolási és terjedési útvonalainak értékelésével és modellezésével kapcsolatos.

Feladat 1.1: Innovatív eszközök a P. japonica észlelés és megfigyelés

A szabályozott szervezetek nyomon követése idő- és munkaigényes. Ennek következtében a regionális növény-egészségügyi szolgálatoknak a csapdák karbantartására rendelkezésre álló munkaerő tekintetében korlátozniuk kell a megfigyelési programba bevont csapdák számát. Ez a lefedett terület és a megfigyelési hálózat sűrűségének rovására megy.

Az Pessl Instruments olyan eszközt fejleszt ki, amely alkalmas a következők növény-egészségügyi ellenőrzésére P. japonica valamint a már kialakult populációk szezonális dinamikájának megfigyelésére, távolról vezérelt csapdarendszerek alapján.

Ezek a csapdák 10 MP-es objektívvel ellátott elektronikus eszközöket tartalmaznak majd a ház tetején, és akkumulátorral és napelemmel önellátóak lesznek. A csapdarendszer csalival lesz felszerelve, amely a csapdarendszerbe belépő célfajokat vonzza. A csapdába való belépés után a rovarokat rögzítik és lefényképezik. A fényképek szolgálnak majd alapul egy automatikus felderítő eszköz kifejlesztéséhez, amely kifejezetten a következő célokra szolgál majd P. japonica.

A mesterséges neurális hálózatokat használó mélytanuló rendszerek betanítják a rendszert a célzott rovarok felismerésére és elkülönítésére a nem célzott rovaroktól. További lépések, pl. a szoftver pozitív észlelési eredményein alapuló riasztások kerülnek bevezetésre. A csapdák emellett olyan érzékelőkkel vannak felszerelve, amelyek éghajlati adatokat gyűjtenek, mint például a hőmérséklet, a relatív páratartalom vagy a szél, és amelyek segítségével részletesebb betekintést nyerhetünk az alábbi fajok repülési viselkedésébe. P. japonica.

A többi projektpartner a Pessl által gyártott első prototípus csapdákat az Azori-szigeteken, Olaszországban és Svájcban helyezi el a fertőzött területeken, hogy az innovatív megfigyelési eszközt terepi körülmények között értékeljék. A távvezérelt értékelés mellett a csapdák fogásait szakértők kézzel is kiértékelik. E megfigyelési erőfeszítések eredményei összehasonlításra kerülnek az automatizált megfigyelési eredményekkel, és visszajelzést adnak az észlelőszoftver optimalizálásához.

A terepi adatok mellett laboratóriumban nevelt japán bogarak és más, közeli rokon fajok (amelyek esetében nagy a "hamis pozitív" észlelési eredmények lehetősége), valamint e rovarok fényképei is felhasználásra kerülnek a mélytanulási algoritmus betanításához, hogy azonosítani tudja a célpontokat és a nem célpontokat.

Mit tettek eddig?

• A minták és a különleges csalétek P. japonica szállítottak a PESSL-hez, hogy megismerkedjenek a rovarfajokkal, alakkal, a fajok azonosítására.
• Megbeszélés és munka a csapdarendszer prototípusán a 2021-es olaszországi terepvizsgálatok céljából
• A vezérlőegység (HW és FW a tápegységhez) fejlesztései megvalósultak, és most a tesztelési fázisban van (érzékelők csatlakoztatva - hőmérséklet, relatív páratartalom, esőmérő).
• Az általános rovardetektor adaptációja mesterséges intelligencia (V7) segítségével tesztelés alatt áll, és hamarosan online lesz.
• Irodalomkutatás (különösen a kézi csapdarendszerekről, a rovarok viselkedéséről).