Japon böceği, Popillia japonicaKuzey Amerika'nın en kötü istilacı zararlılarından biridir. ABD'de bu zararlıyı kontrol altına almak için yapılan harcamalar yılda $450 milyonu aşmaktadır. Böcek 2014 yılında Milano yakınlarında tespit edildi ve şimdi Avrupa'da yayılmaya başladı. Diğer 12 ortakla birlikte Pessl Instruments, sorunu ele almak ve bu acil soruna bir çözüm geliştirmek için bir IPM-Popillia projesine katıldı.

Projenin Hedefleri

• yeni haşerenin tespitini, tanımlanmasını ve izlenmesini daha hızlı, daha verimli ve daha az emek yoğun hale getirmek
• İstilacı türler için en uygun gözetim stratejisini sağlamak ve AB bitki sağlığı yetkililerini ve politika yapıcılarını yüksek öncelikli zararlılarla ilgili kararlarda ve bu zararlıların yönetiminde desteklemek
• İstilacı türler konusunda kamuoyunda farkındalık yaratmak ve Vatandaş biliminin potansiyelini harekete geçirmek

WP1'deki çalışmanın tanımı

İş paketi 1 beş görev olarak düzenlenmiştir ve IPM-Popillia'nın haşere tespiti ve tanımlanması, izlenmesi ve istilacı haşerenin giriş ve yayılma yollarının değerlendirilmesi ve modellenmesi ile ilgili tüm faaliyetlerini içerir.

Görev 1.1: Aşağıdakiler için yenilikçi araçlar P. japonica tespit ve izleme

Düzenlemeye tabi organizmaların izlenmesi zaman alıcı ve emek yoğundur. Sonuç olarak, bölgesel bitki sağlığı hizmetleri, tuzakların bakımı için mevcut insan gücüyle ilgili olarak bir izleme programına dahil edilen tuzak sayısını sınırlandırmalıdır. Bu da kapsanan alan ve izleme şebekesinin yoğunluğu pahasına gerçekleşmektedir.

Pessl Instruments, aşağıdakilerin bitki sağlığı izleme amaçlarına uygun bir araç geliştirir P. japonica Ayrıca, uzaktan kontrol edilen tuzak sistemlerine dayalı olarak, halihazırda yerleşik popülasyonların mevsimsel dinamiklerini gözlemlemek için.

Bu tuzaklar, muhafazanın üstünde 10 MP lensli elektronik cihazlar içerecek ve batarya ve güneş paneli aracılığıyla kendi kendine yeterli olacaktır. Tuzak sistemi, tuzak sistemine giren hedef türleri çeken bir yem ile donatılacaktır. Böcekler tuzağa girdikten sonra sabitlenecek ve fotoğraflanacaktır. Fotoğraflar, özellikle aşağıdaki türler için otomatik bir tespit aracının geliştirilmesine temel teşkil edecektir P. japonica.

Yapay sinir ağları kullanan derin öğrenme sistemleri, hedef böcekleri tespit etmek ve hedef olmayanlardan ayırmak için sistemi eğitecektir. Yazılımın pozitif tespit sonuçlarına dayalı uyarılar gibi başka adımlar da devreye sokulacaktır. Buna ek olarak, tuzaklar sıcaklık, bağıl nem veya rüzgar gibi iklimsel verileri toplayan sensörlerle donatılacak ve bu sensörler böceklerin uçuş davranışları hakkında daha ayrıntılı bilgi edinmek için kullanılacaktır. P. japonica.

Diğer proje ortakları, yenilikçi izleme aracını saha koşullarında değerlendirmek için Pessl tarafından üretilen ilk prototip tuzakları Azor Adaları, İtalya ve İsviçre'de istila edilmiş bölgelere kuracak. Uzaktan kumandalı değerlendirmeye ek olarak, bu tuzakların yakalamaları uzmanlar tarafından manuel olarak da değerlendirilecektir. Bu izleme çalışmalarının sonuçları otomatik izleme sonuçlarıyla karşılaştırılacak ve tespit yazılımının optimize edilmesi için geri bildirim sağlayacaktır.

Saha verilerine ek olarak, laboratuvarda yetiştirilen Japon böcekleri ve diğer yakın akraba türlerin ("yanlış pozitif" tespit sonuçları için yüksek potansiyele sahip) yanı sıra bu böceklerin fotoğrafları, hedefleri hedef olmayanlardan tanımlamak ve ayırmak için derin öğrenme algoritmasını eğitmek için kullanılacaktır.

Şimdiye kadar ne yapıldı?

• Örnekler ve özel cazibesi P. japonica böcek türlerini tanımak, şekillendirmek ve türleri tespit etmek için PESSL'ye teslim edildi.
• 2021'de İtalya'da yapılacak saha çalışmaları için prototip tuzak sistemi üzerinde tartışma ve çalışma
• Kontrol Ünitesinin iyileştirmeleri (güç kaynağı için HW ve FW) uygulandı ve şu anda test aşamasında (sensörler takılı - sıcaklık, bağıl nem, yağmur ölçer)
• Genel böcek dedektörünün yapay zeka (V7) kullanılarak uyarlanması test edildi ve yakında çevrimiçi olacak
• Literatür araştırması (özellikle manuel tuzak sistemleri, böceklerin davranışları hakkında)